专利名称：一种多尺度裂缝建模方法
技术领域：
本发明涉及储层建模中的裂缝建模技木。
背景技术：
储层裂缝的精细描述和建模技术是石油地质界的世界性难题，目前仍处于探索阶段。实际岩层裂缝受控于地层局域应カ场、岩石属性及其空间分布。如果不分析构造演化历史就进行裂缝分布预测，则所建裂缝模型的可信度必然大大降低。已有的离散裂缝网络模型主要依靠井约束数据进行模拟，不仅缺乏对断层尖端应カ场的模拟分析，而且在裂缝建模时，缺少断层演变过程和对其进行三维外推的信息。事实上，完全基于断裂力学的断层扩展动力学模拟，特别是对于复杂断层的模拟是ー个复杂的交互过程，且由于数据资料有限， 建模和模拟难度很大。特别是在具有多条复杂断层的断层群中，受储层非均质性影响，对于各个断层面是如何相交的，其相互切割关系又是如何演变的，以及断层扩展的动力学机制问题都是比较复杂的。因此有必要将地质统计的概率观点和断裂模拟的动力学原理及其微观断裂机理结合在一起，来构建更符合地质事实的裂缝模型。目前这方面的研究尚未见报道。

发明内容
本发明的目的就是提供ー种多尺度裂缝建模方法，利用激光共聚焦拉曼光谱仪等现代结构观测手段分析岩层孔隙介质的微观断裂规律。基于地质统计方法，结合宏观地震属性解释等资料获得断裂属性模型。基于裂缝微观断裂规律，利用数值模拟技术对裂缝的形成及分布进行模拟，最終建立裂缝建模系统。本发明的目的是这样实现的首先利用共聚焦拉曼光谱分析和Micro-CT等测试手段，描述小尺度模型并掲示储层裂缝微观断裂动态响应规律；然后基于克里金系统和断裂力学模拟系统，构建岩心尺度裂缝模拟分析模型；最后基于所提出的裂缝扩展模型，采用模拟退火技术进行主构造控制下主断层扩展拟合模拟，以获取子模型的边界条件，建立储层大尺度裂缝模拟模型。最終实现基于随机扩展有限元模拟的多尺度裂缝建摸。本发明基于地质统计学和断裂力学的基本原理，综合随机建模理论的概率观点和断裂力学的数值模拟观点，建立多尺度的裂缝模型。本发明所建立的方法有助于促进对储层裂缝多尺度特征的理解，提高储层裂缝模型的应用效果。


图I.多尺度裂缝建模技术路线图。本发明所处理的基础资料包括构造历史、地震资料、测井资料、岩心描述、岩心破裂实验和成像测井资料图2.研究区地震断层三维解释及均质断层扩展最大应カ模拟3.研究区裂缝网络模型
具体实施例方式本实施例适用具备地震资料和成像测井资料的地区。先期对多个研究区的构造背景和沉积背景进行了系统的研究，应用LavRAM Arami激光共聚焦拉曼光谱装置，观测裂纹的I U m2的裂缝结构变化情況。同时，利用该仪器配备的拉曼光谱仪，可进ー步获得裂縫物质组成结构的特征，及动态响应规律特征，分析裂缝微观扩展规律。在地层对比的基础上，通过取心井的岩性特征、沉积结构、构造、粒度、古生物、电性等特征研究，建立了各段的泥岩颜色、碎屑岩成分成熟度、结构成熟度、重矿物分布规律。基于多尺度裂缝建模流程，对研究区进行断层追踪模拟应用三维储层地质建模技木，以 地质统计学理论和精细油藏描述技术思想为指导，综合运用地质、测井、录井、试油、分析化验及生产动态等资料，建立了研究区完整的裂缝模型(说明书附图3)，进行了多学科综合一体化、三维定量化及可视化预測。
权利要求
1.本发明从裂缝的多尺度非均质特征出发，基于地质统计学和断裂力学的基本原理，利用成像测井数据和地震数据，综合随机建模理论的概率观点和断裂力学的数值模拟观点，建立多尺度的裂缝模型。
2.根据权利要求I所述的多尺度裂缝建模方法，其特征利用成像测井数据和地震数据建立多尺度的裂缝模型，所述多尺度模型包括孔隙尺度的裂缝模型、岩心尺度的裂缝模型和油藏尺度的裂缝模型。该建模方法可以对非均质裂缝进行微观动态分析。不仅可以分析最小Iym2区域内的裂缝尖端物质结构变化，而且可以分析岩心尺度乃至油藏范围的裂缝动态扩展特征，并确保各个尺度特征相互衔接并互为补充。本建模方法将多个尺度下的裂缝测试数据有机联系在一起，提高了裂缝建模的精度和准确性。
全文摘要
本发明提供了一种多尺度裂缝建模方法。裂缝性油气藏是现代油气勘探开发的一个新领域，裂缝建模已成为国内外储层建模技术的焦点和难点。由于现存的储层裂缝建模方法忽略了岩层微观孔隙属性随机分布特征与油藏宏观裂缝扩展规律之间的本质关系，因而不可能给出有效的区域裂缝多尺度三维分布信息。本发明针对裂缝的多尺度建模难题，拟开展基于地质统计原理和断裂力学的随机扩展有限元多尺度裂缝建模研究，最终实现基于随机扩展有限元模拟的多尺度裂缝建模。本发明所建立的方法及开发的软件工具有助于促进对储层裂缝多尺度特征的理解，提高储层裂缝模型的应用效果。
文档编号G01V11/00GK102654586SQ20121015444
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者任伟伟, 唐明明, 张金亮 申请人:北京师范大学