[发明专利]一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方法以及装置

说明书

本申请提供了一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方法以及装置，用于为如超深盐穴储气库群的待建立盐穴储气库的评价提供科学、有效的数据支持，保障如超深盐穴储气库群的待建立盐穴储气库的合理选定。

技术领域

本申请涉及地质领域，具体涉及一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方以及装置。

背景技术

随着经济社会的快速发展，中国在能源需求方面与日俱增。巨大的能源需求、超高的油气对外依存度以及较弱的调峰供给能力使得建立完备的能源储备体系迫不及待。而盐穴地下储气库具有安全高效稳定、注采模式灵活、注采气速率高、短期吞吐量大的优点，自上世纪60年代世界上第一座盐穴地下储气库运行开始，截止2020年，世界上正在运行的储气库已超过100座，考虑到单腔储气库的库容以及工作气量有限，为满足市场调峰以及国家能源储备的需求，通常需要在目标区域建设储气库群。

盐穴储气库的地址需考虑多方面因素，包括地质条件、地表条件、调峰需求等，且盐穴储气库单腔运行时，还需考虑注采运行压力变化对盐腔自身的影响，由于腔体内部的气体压力小于地应力，盐岩层在偏应力作用下会发生蠕变变形，腔体体积也会随着时间的增长逐渐收缩，严重会发生顶板垮塌。在超深地层(通常指建腔层段的埋深超过2000m)中建设盐穴储气库时，由于较大的埋深带来的高地温会增加盐岩的蠕变变形速率，在储气库运行期间盐腔的收缩会显著增大；此外，当多个盐穴储气库同时运行时，需考虑单腔注采运行压力变化对邻腔乃至整个腔群的影响，包括邻腔的最大位移量、塑性区分布、体积收缩率以及是否影响邻腔运行压力范围等。由此可见，待建立的超深盐穴储气库群的评价，具有重要的意义。

而在现有的相关技术的研究过程中，发明人发现，对于待建立的超深盐穴储气库群的评价处理，存在精度较差的问题，这影响了超深盐穴储气库群的选定。

发明内容

本申请提供了一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方法以及装置，用于为如超深盐穴储气库群的待建立盐穴储气库的评价提供科学、有效的数据支持，保障如超深盐穴储气库群的待建立盐穴储气库的合理选定。

第一方面，本申请提供了一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方法，方法包括：

获取待建立盐穴储气库的目标区域的地质资料勘察数据；

在地质资料勘察数据的基础上确定资料井位置，并基于资料井位置发起对应资料井的钻探处理；

在钻探处理的基础上，获取资料井的地层地应力测量数据；

在钻探处理的基础上，确定目标区域含盐地层的构造沉积特征以及三维空间展布特征，并建立目标区域含盐地层对应的三维地震构造模型；

在地层地应力测量数据以及三维地震构造模型的基础上，构建待建立盐穴储气库的单腔形状以及几何参数；

在钻探处理的基础上，获取资料井从盐矿层顶板至底板的物理力学参数数据；

根据物理力学参数数据、待建立盐穴储气库的单腔形状以及几何参数，构建待建立盐穴储气库的单腔三维地质力学模型，并根据地层地应力测量数据以及运行的工况参数，对单腔三维地质力学模型施加相应的边界条件和荷载；

融合多个单腔三维地质力学模型，构建群腔三维地质力学模型。

结合本申请第一方面，在本申请第一方面第一种可能的实现方式中，在钻探处理的基础上，获取资料井的地层地应力测量数据，包括：

通过水力压裂法获得盐层中的地应力值及其地应力梯度，其中，依据井径测量结果选取岩心完整的段落作为测试段，长度至少为6倍的孔径，在同一井眼的不同深度位置处，至少选取3个层位进行测试，每个层位单孔有效压裂5 段以上。

结合本申请第一方面，在本申请第一方面第二种可能的实现方式中，在钻探处理的基础上，确定目标区域含盐地层的三维空间展布特征，包括：