CN114200538B - 地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 - Google Patents
地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114200538B CN114200538B CN202010980973.1A CN202010980973A CN114200538B CN 114200538 B CN114200538 B CN 114200538B CN 202010980973 A CN202010980973 A CN 202010980973A CN 114200538 B CN114200538 B CN 114200538B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core sample
- determining
- target depth
- ground stress
- sampling well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012496 stress study Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V11/00—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明提供一种地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备。该方法包括：获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。本发明方法理论依据强，能用于各类储层特别是塑性变化不大的地层的地应力方向判断，有利于优化井身轨迹，合理布置水力压裂方向。
Description
技术领域
本发明涉及石油地质与石油工程技术领域，尤其涉及一种地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备。
背景技术
在石油勘探和开发中，地应力起着越来越重要的作用。地应力是影响压裂改造效果的关键因素。在油田储层改造中，应力场状态决定着水力压裂裂缝的形态、方位、高度和宽度，对压裂增产效果有影响作用；在开发中的井网布置和调整需要对应力场进行研究，否则可能会导致驱油效率降低，无水采油期缩短，出现水窜和水淹等现象。因此，针对地层特征开展地应力研究是进行储层开采的必要环节。
从某种意义上讲，油气勘探开发过程中的油气运移和聚集、钻井过程中井壁的稳定、水平井设计、油层改造以及注水开发中井网的布置等工作都与地应力密切相关，如何有效且准确地预测储层的地应力场对于油气勘探开发有着重要的意义。目前，专家学者们已经普遍认识到地应力在油气勘探开发中的作用，如何有效地进行地应力的研究及应用已成为地球物理领域的研究热点。
Fairhu-rst提出了水力压裂地应力测量法，该方法是目前地壳深部地应力测量应用最普遍的方法；Mayer等提出应力恢复法，即先在钻孔孔壁开槽，将压力枕放入槽中，通过加压使槽子两侧测点的应力状态恢复至原始状态，即将测点距离恢复至开槽前的距离，此时的压力值便可看作原始应力值。李宏等通过实验获得地下岩石的各个方位的Kaiser点，得到地下岩石的原始应力状态。20世纪70年代，斯伦贝谢测井公司开始研究利用测井资料解决地层力学相关问题(地应力是中间过程)的方法，并将其应用到石油勘探开发过程中解释地层坍塌压力、破裂压力以及油层出砂等问题。赵良孝等指出，利用双井径曲线、测井成像图求得井壁崩落的宽度和深度后，依据岩石力学性质，可求得最大、最小水平主应力。刘之的等利用成像测井资料确定井壁诱导压裂平衡点，从而建立公式来获取地应力大小。傅海成等利用电成像资料研究了轮古地区地应力方向；薛茹斌利用电成像资料研究了轮古地区地应力方向。王晓杰等从多极子声波测井的波形数据中提取快慢横波速度和方位，然后根据快横波的方位确定最大应力方位。研究表明可以先利用声波测井资料计算出岩体完整系数，然后求出折减系数，最后将动态力学参数转换为静态力学参数，基于静态力学参数便可求得连续的地应力大小。葛洪魁等针对水力压裂垂直缝和水平缝提出两组地应力计算经验公式。赵永强提出了识别应力型椭圆井眼的方法。Beaumont等建立了一套比较完整的数值模拟系统，通过对地质构造成因进行分析，选择适用的边界条件，模拟应力场分布规律。陈书平等通过分析某地区的构造运动演化过程，利用有限元方法模拟每个时期的应力分布规律，总结了应力场与油气分布的关系。杨柯等针对应力函数法存在的问题提出了应变函数法，利用该方法对地下洞室群周围的地应力分布情况进行了分析。曾联波等基于有限元法定性讨论了地应力对油气运移、聚集的影响。PaRsons基于GPS数据分析了目标区的边界约束条件，通过建立有限元模型，对该区的构造应力场特征进行分析。张广智等通过先验信息建立地层岩石物理模型，基于该模型获得地下介质刚度矩阵，根据刚度矩阵计算地下介质应力分布；宗兆云提出了利用裂缝岩石参数预测地应力的方法；马妮等同时考虑HTI介质垂直裂缝的影响和VTI介质水平层理的作用，基于正交各向异性介质理论，推导了正交各向异性(OA)介质的地应力表达式，并利用方位叠前地震数据实现了地应力的地震预测。
综合分析前人已有的成果，针对地应力方向的评价主要集中在四类方法上。1、直接测量法，利用仪器测量得到的地应力比较准确，但数据量太小，成本很高，缺乏连续性，因此不适用于获得大范围的地应力数据；2、声电成像测井资料评价法，该方法难点在于对于应力强度差异不大的地层，很难从声电图像上获取反应应力形变的特征，如诱导缝等；3、数值模拟法，数值模拟地应力分布多以实测数据为基础，同时考虑地形、地质特点，建立模型进行反演回算和模拟，其难点在于很难拟清区域地质情况，同时也需要单井资料作为约束；4、地震预测法，其方法难点在于需要考虑构造应力、孔隙压力等参数对地应力的影响。地层应力的相关资料是进行水平井设计和钻井的科学依据，关于如何利用地层应力的相关资料评价地应力方向，还有很长的路要走。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备，以准确确定地层中的地应力方向。
第一方面，本申请提供一种地应力方向确定方法，包括以下步骤：获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。
在一个实施例中，所述岩心样品为圆柱体状，在获取地层在目标深度处的岩心样品之后且在测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度之前，所述方法还包括：在岩心样品的侧面设置与岩心样品的轴向方向平行的参考线，其中，所述岩心样品的轴向方向为经过岩心样品的任意两个圆形平面的圆心的直线方向；在根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向之后，所述方法还包括：确定地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角，用所述圆心角描述地应力在岩心样品中的方向。
在一个实施例中，将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，包括：获取岩心样品的滚扫图像和岩心样品的取样井井壁在目标深度处的电成像动静态图像；将所述滚扫图像与所述电成像动静态图像进行比对，当所述滚扫图像中岩心样品侧面的纹路特征与所述电成像动静态图像中岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征一致时，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
在一个实施例中，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，包括：确定岩心样品的参考线在垂直于该参考线的圆形平面内的投影与该圆形平面的圆心的连线，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态下所述连线与正北方向的夹角，用所述夹角描述岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
在一个实施例中，根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向，包括：根据地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角以及所述夹角，确定目标深度处地层中的地应力方向相对于正北方向的方位角。
在一个实施例中，所述岩心样品为全直径岩心样品。
在一个实施例中，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向，包括：将最大纵波速度在传播时的直径方向作为地应力在岩心样品中的方向；或将与最小纵波速度在传播时的直径方向处于同一圆形平面内且与最小纵波速度在传播时的直径方向垂直的方向作为地应力在岩心样品中的方向。
第二方面，本申请提供一种地应力方向确定装置，包括：样品处理模块，用于获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；方位确定模块，用于将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；地应力确定模块，用于根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。
第三方面，本申请提供一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的地应力方向确定方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机设备，包括处理器和存储有程序代码的存储介质，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如上文所述的地应力方向确定方法的步骤。
本发明将波速各向异性以及电成像测井资料相结合来评价地层中的地应力方向，避免电成像图像无法获取准确崩落缝方位以及古地磁法确定地应力方向存在较大误差的短板，能够比较精确的确定地应力的方向，为井位部署和工程改造和利用地震资料进行区域应力预测提供可靠单井依据。本申请的技术方案用测井资料确定地应力的方向，方法理论依据强，操作简单，精度较高，能用于各类储层特别是塑性变化不大的地层的地应力方向判断，有利于优化井身轨迹，合理布置水力压裂方向，实用性较强。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为根据本申请一示例性实施方式的地应力方向确定方法的流程图；
图2为根据本申请一具体实施例的地应力方向确定方法的流程图；
图3A为根据本申请一具体实施例的带有参考线的岩心样品的示意图；
图3B为根据本申请一具体实施例的带有参考线的全直径岩心样品的滚扫图像；
图4为根据本申请一具体实施例的全直径岩心样品中各个不同直径方向的纵波速度现对于其平均纵波速度的波速偏差的分布图；
图5为根据本申请一具体实施例的全直径岩心样品的电成像动静态图像与滚扫图像的对比图；
图6为根据本申请一具体实施例的确定地应力方向的结果图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
图1为根据本申请一示例性实施方式的地应力方向确定方法的流程图。如图1所示，本实施例提供一种地应力方向确定方法，包括以下步骤：
S100：获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；
S200：将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；
S300：根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。
实施例二
本实施例提供一种地应力方向确定方法，包括以下步骤：
第一步：获取地层在目标深度处的岩心样品，在岩心样品的侧面设置与岩心样品的轴向方向平行的参考线，其中，所述岩心样品圆柱体状，岩心样品可以为全直径岩心样品。
第二步：测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向，具体可以确定地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角，用所述圆心角描述地应力在岩心样品中的方向。
其中，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向，可以包括：可以将最大纵波速度在传播时的直径方向作为地应力在岩心样品中的方向；或可以将与最小纵波速度在传播时的直径方向处于同一圆形平面内且与最小纵波速度在传播时的直径方向垂直的方向作为地应力在岩心样品中的方向。
第三步：将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，具体可以包括：
获取岩心样品的滚扫图像和岩心样品的取样井井壁在目标深度处的电成像动静态图像；将所述滚扫图像与所述电成像动静态图像进行比对，当所述滚扫图像中岩心样品侧面的纹路特征与所述电成像动静态图像中岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征一致时，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
其中，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，可以包括：确定岩心样品的参考线在垂直于该参考线的圆形平面内的投影与该圆形平面的圆心的连线，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态下所述连线与正北方向的夹角，用所述夹角描述岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
第四步：根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向，可以包括：根据地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角以及所述夹角，确定目标深度处地层中的地应力方向相对于正北方向的方位角。
本发明将波速各向异性以及电成像测井资料相结合来评价地层中的地应力方向，避免电成像图像无法获取准确崩落缝方位以及古地磁法确定地应力方向存在较大误差的短板，能够比较精确的确定地应力的方向，为井位部署和工程改造和利用地震资料进行区域应力预测提供可靠依据。本申请的技术方案用测井资料确定地应力的方向，方法理论依据强，操作简单，精度较高，能用于各类储层特别是塑性变化不大的地层的地应力方向判断，有利于优化井身轨迹，合理布置水力压裂方向，实用性较强。
实施例三
图2为根据本申请一具体实施例的地应力方向确定方法的流程图。如图2所示，地应力方向确定方法包括以下步骤：
S1：获取地层在目标深度处的全直径岩心样品，全直径岩心样品为圆柱体状，在全直径岩心样品的侧面设置与全直径岩心样品的轴向方向平行的参考线(如图3A和图3B所示)。其中，图3B中的数字标记是将岩心样品从地面取出后，由录井人员所做的标记，分数线前面的数字表示筒次，分母表示该筒次总共有多少口岩心样品，分子表示当前岩心样品是第多少块。图3B中的岩心样品，表示这是第4筒取芯，该筒取芯总共有40块，从上到下依次是第7-9块岩心。
具体的，可以将画好参考线的岩心样品，利用超声波仪，测得参考线处沿直径方向纵波传播所用时间，然后在岩心样品的圆周上每顺时针旋转10°测量沿直径方向纵波传播所用时间，结合岩心样品的直径尺寸计算出纵波速度。
S2：测量纵波在所述全直径岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在全直径岩心样品中的方向，具体可以确定地应力在全直径岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角，用所述圆心角描述地应力在全直径岩心样品中的方向。
其中，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在全直径岩心样品中的方向，可以包括：将最大纵波速度在传播时的直径方向作为地应力在岩心样品中的方向；或将与最小纵波速度在传播时的直径方向处于同一圆形平面内且与最小纵波速度在传播时的直径方向垂直的方向作为地应力在岩心样品中的方向。
具体的，在实验中，可以通过波速偏差来确定最大纵波速度和最小纵波速度的方向。可以利用下式确定该全直径岩心样品每个直径方向的波速偏差：
其中，θ表示全直径岩心样品的直径方向与标志线之间的圆心角，Sθ表示波速偏差，Vθ表示与标志线之间的圆心角为θ的直径方向的纵波速度，表示全直径岩心样品中各个直径方向的纵波速度的平均值。
做波速偏差关于圆心角θ的变化曲线，如图4所示，从曲线上找出最大波速或最小波速对应的角度，其中最大波速对应的圆心角即为实验得到的最大水平主应力方向相对于参考线的圆心角，在图4中，最大水平主应力方向相对于参考线的圆心角为120°。
S3：将全直径岩心样品进行滚扫获取该全直径岩心样品的滚扫图像。
S4：处理电成像资料获取该全直径岩心样品的取样井井壁的动静态图像，其中，电成像资料可以为对该全直径岩心样品的取样井的测井电阻率曲线。
S5：将滚扫图像和动静态图像进行比对，如图5所示，当所述滚扫图像中岩心样品侧面的纹路特征与所述动静态图像中岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征一致时，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
其中，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，具体可以包括：确定岩心样品的参考线在垂直于该参考线的圆形平面内的投影与该圆形平面的圆心的连线，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态下所述连线与正北方向的夹角，用所述夹角描述岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。从图5中可以看出，所述夹角为288.2°。
S6：确定目标深度处地层中的地应力方向，可以根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向，具体包括：根据地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角以及所述夹角，确定目标深度处地层中的地应力方向相对于正北方向的方位角。
如图6所示，目标深度处地层的最大水平主应力方向相对于参考线的圆心角为120°，岩心样品的参考线在垂直于该参考线的圆形平面内的投影与该圆形平面的圆心的连线与正北方向的夹角为288.2°，从而可以确定出目标深度处地层的地应力方向与正北方向的夹角为48.2°。
本申请的技术方案用测井资料确定地应力的方向，方法理论依据强，操作简单，精度较高，能用于各类储层特别是塑性变化不大的地层的地应力方向判断，有利于优化井身轨迹，合理布置水力压裂方向，实用性较强。
实施例四
本实施例提供一种地应力方向确定装置，包括：样品处理模块，用于获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；方位确定模块，用于将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；地应力确定模块，用于根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。
在本实施例中，地应力方向确定装置还可以包括：处理器和存储器，其中所述处理器用于执行存储在存储器中的以下程序模块：样品处理模块、方位确定模块和地应力确定模块，以实现对目标深度处地层中的地应力方向进行准确测定。
实施例五
本实施例提供一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的地应力方向确定方法的步骤。
存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。存储介质的例子包括但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
实施例六
本实施例提供一种计算机设备，包括处理器和存储有程序代码的存储介质，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如上文所述的地应力方向确定方法的步骤。
在一个实施例中，计算机设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash FLASH RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
需要注意的是，这里所使用的的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
应当理解的是，本说明书中的示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，而不应当理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种地应力方向确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；
将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；
根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向；
其中，所述岩心样品为圆柱体状，在获取地层在目标深度处的岩心样品之后且在测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度之前，所述方法还包括：
在岩心样品的侧面设置与岩心样品的轴向方向平行的参考线；
在根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向之后，所述方法还包括：
确定地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角，用所述圆心角描述地应力在岩心样品中的方向；
其中，将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，包括：
获取岩心样品的滚扫图像和岩心样品的取样井井壁在目标深度处的电成像动静态图像；
将所述滚扫图像与所述电成像动静态图像进行比对，当所述滚扫图像中岩心样品侧面的纹路特征与所述电成像动静态图像中岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征一致时，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；
其中，根据岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，包括：
确定岩心样品的参考线在垂直于该参考线的圆形平面内的投影与该圆形平面的圆心的连线，确定岩心样品在其取样井内目标深度处的姿态下所述连线与正北方向的夹角，用所述夹角描述岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位。
2.根据权利要求1所述的地应力方向确定方法，其特征在于，根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向，包括：
根据地应力在岩心样品中的方向相对于所述参考线的圆心角以及所述夹角，确定目标深度处地层中的地应力方向相对于正北方向的方位角。
3.根据权利要求1所述的地应力方向确定方法，其特征在于，所述岩心样品为全直径岩心样品。
4.根据权利要求1所述的地应力方向确定方法，其特征在于，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向，包括：
将最大纵波速度在传播时的直径方向作为地应力在岩心样品中的方向；或
将与最小纵波速度在传播时的直径方向处于同一圆形平面内且与最小纵波速度在传播时的直径方向垂直的方向作为地应力在岩心样品中的方向。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的地应力方向确定方法的地应力方向确定装置，其特征在于，包括：
样品处理模块，用于获取地层在目标深度处的岩心样品，测量纵波在所述岩心样品中传播时沿多个不同直径方向的纵波速度，根据各个不同直径方向的纵波速度确定地应力在岩心样品中的方向；
方位确定模块，用于将岩心样品侧面的纹路特征与岩心样品的取样井井壁在目标深度处的纹路特征进行比对，根据比对结果确定岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位；
地应力确定模块，用于根据地应力在岩心样品中的方向和岩心样品与其取样井井壁在目标深度处的相对方位，确定目标深度处地层中的地应力方向。
6.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的地应力方向确定方法的步骤。
7.一种计算机设备，包括处理器和存储有程序代码的存储介质，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的地应力方向确定方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010980973.1A CN114200538B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010980973.1A CN114200538B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114200538A CN114200538A (zh) | 2022-03-18 |
| CN114200538B true CN114200538B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=80644815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010980973.1A Active CN114200538B (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114200538B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115435936B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-10-10 | 成都理工大学 | 一种深层致密储层地应力大小的计算方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106033127A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于横波速度变化率的地应力方位地震预测方法 |
| CN107829727A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-03-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种确定地应力的方法及装置 |
| CN110320277A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 地应力场状态测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100305927A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Schlumberger Technology Corporation | Updating a reservoir model using oriented core measurements |
| US20160369601A1 (en) * | 2013-12-30 | 2016-12-22 | Sergey Sergeevich Safonov | Method for estimating petrophysical properties of a hydrocarbon reservoir |
-
2020
- 2020-09-17 CN CN202010980973.1A patent/CN114200538B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106033127A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于横波速度变化率的地应力方位地震预测方法 |
| CN107829727A (zh) * | 2017-09-12 | 2018-03-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种确定地应力的方法及装置 |
| CN110320277A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 地应力场状态测试方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 基于小波变换图像分割技术的电成像测井资料裂缝、孔洞面孔率提取方法;刘瑞林;谢芳;肖承文;张丽莉;;地球物理学报(第12期);全文 * |
| 深层地应力地理方位确定的新方法;卢运虎;陈勉;金衍;吴文;张家振;李远;;岩石力学与工程学报(第02期);全文 * |
| 黔南地区～3km油气深孔地应力测量与构造应力场分析;曹慧等;《中国地质》;第第47卷卷(第第1期期);第88-98页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114200538A (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103256046B (zh) | 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置 | |
| CN103258091B (zh) | 非常规油气藏水平井段三维岩体力学模型建立的方法及装置 | |
| CN113919196A (zh) | 储层三维应力场模拟方法、模拟系统、终端、存储介质 | |
| WO2016041189A1 (zh) | 一种评价页岩气储层及寻找甜点区的方法 | |
| CN105550448B (zh) | 基于钻井轨迹设计参数的预钻井三维井眼建模方法及装置 | |
| US20100204972A1 (en) | Method For Predicting Well Reliability By Computer Simulation | |
| CN103175730A (zh) | 一种节理岩体力学参数确定方法 | |
| Ouenes et al. | Integrated fractured reservoir modeling using both discrete and continuum approaches | |
| CN106014399B (zh) | 一种非均质地层高精度三维地应力模型建立方法 | |
| CN109799540B (zh) | 基于地质信息约束下的火山岩型铀矿床磁化率反演方法 | |
| CN106154322A (zh) | 测井曲线校正方法和装置 | |
| CN105114063A (zh) | 一种斜井双侧向测井曲线校正方法 | |
| CN114066084B (zh) | 一种基于机器学习的相渗曲线预测方法及系统 | |
| CN106295119A (zh) | 一种页岩气地层地应力计算方法 | |
| CN102877828A (zh) | 一种三维多井联合井地ct成像方法 | |
| CN102943669A (zh) | 适用于水平井轨迹设计的高精度深度域随机模拟反演方法 | |
| CN110500089B (zh) | 基于阵列感应测井资料的页岩气水平井层理裂缝评价方法 | |
| CN107728205A (zh) | 一种地层压力预测方法 | |
| CN114200538B (zh) | 地应力方向确定方法、装置、存储介质和计算机设备 | |
| CN113779811B (zh) | 一种构造变形对现今地应力方位扰动的定量分析方法 | |
| Lofts et al. | Three-axis borehole gravity logging for reservoir surveillance | |
| CN103615239A (zh) | 一种测井地层成像系统及其方法 | |
| CN107945271B (zh) | 基于地质块体追踪的三维压力场建模方法 | |
| Cheng et al. | Statistical analysis of aquifer hydraulic properties by a continuous pumping tomography test: Application to the Boise Hydrogeophysical Research Site | |
| CN116068625A (zh) | 一种随钻vsp驱动处理的各向异性参数求取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |