裂缝预测

摘要： 常用的叠后地震属性主要有相干体(描述波形相似性)、曲率体(表征构造应力引起的地层弯曲程度)、倾角体(刻画地层构造变化特征)等,但仅仅依靠单一属性很难准确地预测地下裂缝分布情况。为此,提出一种基于非下采样剪切波变换(NSST)—参数自适应脉冲耦合神经网络(PA-PCNN)的属性融合裂缝预测方法,该方法基于NSST分解算法,将多种属性数据分解为高、低频子带,将融合后的多尺度、多方向高、低频子带进行数据重构,得到最终的多属性融合结果,可进一步提取裂缝的轮廓及细节信息。具体步骤为:①提取描述相同尺度裂缝的多种地震属性(相干、曲率及倾角等属性),通过NSST将多种属性分解为高、低频子带,其中高频子带包含更多的裂缝细节信息,低频子带可更好地刻画裂缝轮廓且具有丰富的能量信息。②对高频子带运用PA-PCNN模型进行融合,无需人工设置参数,得到更全面的高频数据;结合八邻域的改进拉普拉斯算子加权和与局部能量加权方法对低频子带进行融合,使低频数据更好地保留细节及能量信息,以得到丰富的低频数据。③通过逆NSST方法有效地完成属性融合裂缝预测。运用所提方法对M区属性数据进行测试,并对比了不同方法的属性融合裂缝预测结果,证明基于NSST—PAPCNN的属性融合裂缝预测方法能够更有效地预测裂缝。

摘要： 基于四川盆地长宁国家级页岩示范区的开发实践,认为天然裂缝(简称裂缝)是影响页岩气开发效果的重要因素。研究区前期裂缝预测大多采用单一技术,预测结果与实钻情况符合率不高,给页岩气钻井及压裂改造等带来一定困难。为此,文中提出了一种页岩气叠后裂缝综合预测技术,即:以叠后地震数据为基础,综合应用构造导向滤波、三维体最大正振幅曲率属性提取和蚂蚁体追踪技术,实现天然裂缝预测。研究结果表明:研究区断层、裂缝发育程度高,大断裂主要发育在北西部,断层走向主要为北东—南西向,延伸距离长;向斜区发育大量微裂缝,以网状缝为主,裂缝倾角较大,呈近直立状。采用该技术进行天然裂缝预测,预测结果分辨率高、裂缝分布合理。利用微地震检测、成像测井、钻井等资料验证了该技术的可靠性,预测结果与实钻情况平均符合率达80.6%。文中研究成果可以指导研究区后续页岩气开发,规避钻井风险,提高压裂效率。

摘要： 渤海油田近年在火成岩发育区取得油气勘探开发重大突破,但受火成岩发育的影响,在钻井工程施工过程中,面临钻速低、井漏、井眼垮塌等诸多难题。以渤中34-9油田为例,在地质特征研究的基础上,总结火成岩岩相特征,提出火成岩相带地震识别技术,对不同相带火成岩分布进行精细刻画,针对不同井型的钻井设计提出“避、穿、绕”的轨迹优化方法;并形成基于三维地震资料多属性综合分析的裂缝预测技术,对裂缝性井漏风险进行钻前预测及工程预警,总结了井漏风险的评估方法,漏失率得到大幅度降低;火成岩相带地震识别、裂缝性井漏风险预测及预警机制为优化火成岩发育区钻探工程提供了技术支撑,实现了地质工程一体化的工作理念,大大降低了钻井施工风险,提高了钻井时效。

摘要： 从裂缝储层等效各向异性岩石物理理论和五维地震数据裂缝预测技术两个方面对岩石物理驱动的裂缝预测方法研究现状与进展进行了评述。第一部分(Ⅰ)主要介绍裂缝储层等效各向异性岩石物理理论的研究现状。首先从地震波诱导孔缝流体的3种不同状态出发,总结了6种典型的等效各向异性岩石物理理论及其扩展,然后基于Hudson理论、Thomsen模型和Gurevich模型分析了宏观地震反射对微观因素的响应特征,发现裂缝密度、流体类型及孔缝连通性对地震方位反射特征影响较大,总结认为:对于发育垂直裂缝的含气页岩或含油水砂岩,可将背景孔隙度先验值(甚至常数值)直接代入反演流程;对于孔喉发育良好的含气储层,可直接设置裂缝横纵比为常数进行反演。未来研究面临着目标储层复杂程度更大、地震描述精度要求更高等挑战,应从强各向异性岩石物理建模、裂缝实际形态数学表征、多尺度多频带复杂裂缝介质定量描述等方面开展研究。五维地震数据裂缝预测技术研究现状与进展将在第二部分(Ⅱ)阐述。

摘要： 本文以检测高角度的构造成因裂缝为目标,根据纵波通过裂缝速度和能量几乎不衰减,而横波垂直通过裂缝面时衰减明显这一规律,利用岩石物理分析和正演论证了本区致密砂岩储层中纵、横波差异大的主要影响因素是裂缝,不是储层孔隙度和流体。然后将叠前反演的纵、横波速度开展归一化处理,求取纵、横波速度的差异,二者差异较大的区域,代表发育裂缝的可能性较大。该方法应用于A区主要目的层花岗组的致密储层裂缝检测,裂缝发育区主要位于北东向断层的两侧和背斜构造的翼部,结果与钻井资料相吻合。

摘要： 下古生界潜山油藏是胜利海上油田的重要开发区块,由于储层埋深大、非均质性强、三维地震资料品质差,因此开发井油气产能差异较大。为了保障下古生界潜山油藏高效合理开发,文中开展了储层发育控制因素分析、储集体发育模式研究及储集体预测技术攻关,弄清了储层发育规律,提出了开发调整方案。研究结果表明:下古生界潜山油藏储层发育受岩性、断层和残留地层厚度等3个方面的影响,有效储层主要发育在距潜山顶面200 m范围以内;受多期构造应力叠加作用控制,有效储层沿断层周围展布,以裂缝型储集空间为主;形成了多方法、多参数融合的断层+裂缝+溶蚀复合储集体预测技术,实现了下古生界潜山油藏有效储层的定量预测。在此基础上,实施了下古生界潜山油藏储层开发调整方案,取得了良好的开发效果,为后续潜山油藏的开发调整提供了一定的借鉴。

摘要： 目前裂缝预测方法主要分为两类:第一类方法基于方位地震数据的振幅或振幅导出属性(频率、衰减等)预测裂缝,仅能得到界面两侧地层的综合响应,无法确定上覆、下伏地层的裂缝信息;第二类方法基于方位AVO叠前地震反演获得不同方位的弹性参数,可直接求取目的层内的裂缝信息,但待反演参数维度高,且各向异性参数值较弹性参数值小得多,反演稳定性有待提升。为此,提出了基于方位弹性阻抗傅里叶级数的裂缝预测方法。基于Rüger的方位AVO反射系数近似方程,首先推导了方位弹性阻抗方程,将裂缝介质的界面信息转化为地层内部的弹性信息,方位弹性阻抗差异体现了地层的各向异性;其次,利用傅里叶级数展开方位弹性阻抗方程求取二阶傅里叶系数,通过方位弹性阻抗与余弦函数的互相关求取裂缝法向。模型测试表明,基于方位弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测方法能较好地预测裂缝发育情况以及裂缝法向,精度较高且抗噪性较强。实际数据预测结果表明,裂缝预测结果与成像测井结果一致,具有较高精度。

摘要： 裂缝对油气的勘探开发及压裂具有非常重要的参考和指导意义。目前,裂缝的地球物理检测方法很多,在叠后地震资料上提取各类不连续性属性表征裂缝的尺度一般较大。通过叠前地震数据属性的方位各向异性特征(AVAV),可以对中小裂缝进行检测,并且这种方法在鄂尔多斯盆地致密砂岩气中取得了良好的应用效果。

摘要： 以焉耆盆地博湖坳陷宝北区块为例,对由冲起构造模式控制的致密砂岩储层的裂缝发育特征进行系统研究,并在此基础上,对古应力场进行模拟,进而对研究区裂缝发育区进行预测。结果表明:宝北区块致密砂岩储层中裂缝发育,主要为天然构造缝,包括剪切裂缝、张性裂缝和挤压裂缝。采用三维有限元法进行精细地质建模和古构造应力场模拟,恢复了目的层在冲起构造模式下的古应力场,通过综合破裂率定量预测了裂缝的发育程度。裂缝预测结果与实际地质情况一致,为宝北油藏开发调整提供了可靠的基础地质资料,同时,为此类致密砂岩裂缝型储层甜点的有效预测提供了可行的方法。

摘要： 川南泸州地区为深层页岩气勘探的重点区,中生代以来经历了多期构造运动,下古生界五峰组—龙马溪组深层页岩储层的裂缝主要受控于区域古构造应力场。为了探究泸州地区有利的深层页岩勘探区,以其五峰组—龙马溪组深层页岩地层为研究对象,以褶皱断裂系统、地震资料综合解释、埋深古构造图和页岩岩石力学参数测试为基础,开展了目的层燕山期Ⅲ幕(裂缝主要形成时期)的古构造应力场数值模拟,采用ANSYS有限元数值模拟方法,结合钻井裂缝实测结果,利用裂缝形成的力学原理,预测了其裂缝发育特征。结果表明:该区深层页岩储层的地应力呈差异分布,燕山期Ⅲ幕最大主应力方向为NW向,约为135°;窄背斜核部和断裂附近裂缝发育,低陡构造向斜区裂缝较发育,宽缓向斜核部裂缝弱发育;主要发育水平层理缝和高角度裂缝,裂缝密度分布由NE向SW逐渐降低,在高应力值的低陡构造向斜区,深层页岩储层裂缝发育,有利于游离态天然气聚集。该结论为泸州地区深层页岩气的勘探开发提供了地质依据。

摘要： 为了验证机器学习在储层裂缝预测中的有效性,阐述了多元逻辑回归(MLR)、支持向量机(SVM)、决策树(DT)、深度神经网络(DNN)、XGBoost算法,并使用这些机器学习算法在南襄盆地泌阳凹陷安棚油田安1井和安2井7种测井资料的34个样本进行裂缝预测.结果显示,输入测井参数与裂缝预测结果存在非线性关系,除多元逻辑回归、决策树、XGBoost外,支持向量机、深度神经网络、随机森林均达到了100％的准确率.其中多元逻辑回归、决策树、XGBoost、随机森林能够表达样本特征的重要程度,为特征筛选和特征降维提供参考.

摘要： 中东X油田碳酸盐岩油藏裂缝发育非均质性比较强,运用常规的裂缝预测及建模方法无法精细刻画裂缝.本文应用多种叠前地震属性非线性融合对裂缝进行三维定量预测,首次解决多属性线性加权融合导致的叠加问题;基于BP神经网络技术利用常规测井对无成像的单井进行裂缝预测,从而解决建模少井约束问题;采用离散裂缝网络建模技术,在地震多信息融合及多井控的条件约束下,建立反映该油藏裂缝发育特征的裂缝模型,从而助力油田开发生产.通过研究形成一套多信息融合裂缝预测及建模的方法，模拟结果精细客观的反映出实际地质认识，并在方案优化指导下，该油田新钻井巧口，投产7口，累计产量比较高，对油田增产和提高采收率具有重要的意义。

摘要： 裂缝预测是裂缝性储层油气开发中非常重要的环节,常规相干技术或曲率属性分析技术可以很好地检测大尺度的裂缝发育带,但是对裂缝的精细刻画却无法做到.边缘检测可以刻画地层的精细结构、追踪地层、刻画生物礁内部沉积特征、用于地层的识别和追踪、检测裂缝和断层等.为此本文基于边缘检测技术,并结合地震属性处理技术,提取构造不连续属性,针对四川盆地某研究区茅口组地层进行了裂缝精细识别与刻画,为该研究区储层预测提供了依据.

摘要： 长兴岛凸起南倾末端位于渤海湾盆地辽东湾坳陷的东南部,整体三面环洼,是油气运移有利低势区,成藏条件优越.凸起主要为元古界碳酸盐岩地层和中生界凝灰质泥岩地层,其中碳酸盐岩潜山是有利的油气储集体,但二者地震反射特征相似,区分较为困难.本次研究通过地震反射特征分析、界面能量强度对比,属性分析及数据体切片技术,准确识别了长兴岛凸起南倾末端中生界地层与元古界地层,最终落实碳酸盐岩潜山圈闭.利用基于蚂蚁追踪算法的潜山裂缝预测方法,结合商业软件强大的三维可视化和数学统计功能,对长兴岛凸起南倾末端元古界碳酸盐岩潜山进行了裂缝预测,并指明有利勘探目标区.

摘要： 针对地震裂缝储层预测应用软件开发中海量地震数据管理与三维显示框架开发问题,研究数据分块存储与多分辨率组织技术,并采用Oracle分表技术实现了地震道头信息的存储,解决了大块地震数据的有效组织与管理,实现了裂缝预测软件的底层数据平台设计;采用面向对象的软件设计模式,研究了结合Qt与Open Inventor的三维可视化框架开发技术和基于XML的软件插件技术,开发了一套基于纵波地震资料的综合地震裂缝预测三维可视化软件FracInSight.

摘要： 南海东部海上在生产礁灰岩LH油田储量所占比例大,但油田的探明储量采出程度仅有11％,剩余可采储量大,挖潜的空间巨大.同时,由于礁灰岩储层发育断层/裂缝、非均质性强,油田后期主区的调整并投产后即高含水,含水上升快、产量递减快,油田开发状况日趋复杂.为此,基于油田现有的动静态资料,开展生物礁灰岩LH油田储层裂缝预测、礁灰岩储层高精度测井评价,礁灰岩储层双孔介质建模、油田水平井产出剖面示踪剂监测研究,最终建立一套针对南海东部生物礁灰岩LH油田切实可行的开发技术.实际表明,该套开发技术取得显著挖潜效果,为进一步提高礁灰岩LH油田采收率奠定扎实的地质油藏基础.

摘要： 大港油田十三五规划中提出到2020年天然气产量达到10亿方,根据目前大港油田天然气探明地质储量和开发现状,千米桥潜山气藏是大港油田天然气上产的关键和现实领域.千米桥潜山气藏以地质条件复杂,开发难度大著称,1999年发现至今,试采评价18年,目前仍未上报开发动用.千米桥气田探明天然气地质储量266.09亿方,截止目前累计产气8.91亿方,采气速度0.19％,采出程度3.35％.千米桥潜山气藏的开发一直困扰着科技工作者,2016年中国石油勘探开发研究院针对大港油田十三五规划10亿方产量的目标,提出重新评价千米桥和产建再上千米桥的研究对策,对千米桥潜山进行了新一轮的研究和评价,具体开展了地震精细解释落实千米桥潜山构造,明确优质储量区;裂缝预测与储层反演评价,优选出板深4、板深7和板深8区块为今后重点开发的甜点区块;提出了分断块一井一策分步实施的二次开发策略;部署开发井位,力争准确可靠、高产稳产,实现千米桥潜山气藏成功开发.

摘要： 纵波各向异性反演是石油勘探中裂缝预测的主要方法,输入多个方位的CRP角道集,计算各向异性参数,以预测目标储层的裂缝密度和走向.本文主要分析CRP道集的方位划分(宽度、中心、数目)对叠前纵波各向异性反演的影响.经研究认为:固定方位中心,方位宽度越大,反演误差越小;任意方位宽度,反演误差在方位中心位于48°至57°区间内达到最小;反演误差与方位数目相关性不大.优化方位划分策略,减小条件数,有助于提高各向异性反演精度.在西部某工区,优选方位参数进行各向异性反演,获得的裂缝预测结果与钻测井认识一致.

摘要： 滨里海盆地东缘中区块发育层状构造—岩性复合油气藏,其储层溶孔、裂缝发育,具有非均质性强、横向连续性差等特点.本文依据形变与裂缝发育之间的关系原理,利用GeoFrac裂缝预测系统提供的井上裂缝分析、叠后属性分析和叠前裂缝预测等特色技术,开展裂缝预测分析,取得了较好的地质效果.

摘要： 断裂在中拐凸起石炭系的油气运移和成藏过程中起着非常重要的作用.断裂识别的准确与否,直接关系到油藏预测的准确性.本文根据断裂级别的大小及其与油气成藏的关系,将工区断裂分成走滑断裂、边界断裂、伴生断裂和裂缝四个级别,并通过区域应力分析、相干、曲率、蚂蚁体和玫瑰图等技术分别对不同大小级别的断裂进行针对性的识别,重新梳理和识别了近40条断裂,并刻画出裂缝发育区.在此基础上,识别有利目标13个,圈闭面积达68.5km2,部署上钻4口井均在石炭系获工业油气流.

摘要： 本发明提供了一种正交介质裂缝型储层水平裂缝及垂直裂缝同步预测方法。首先，利用纵、横波模量及裂缝弱度表达正交各向异性扰动矩阵；然后，利用散射函数和扰动矩阵，推导由纵、横波模量，密度及裂缝弱度表征的正交介质线性化纵波反射系数方程；最后，将线性化纵波反射系数表示为傅里叶级数表达式，并建立三步反演方法以估算纵、横波模量，密度及裂缝弱度，从而实现正交各向异性介质的多参数反演。本发明基于Schoenberg线性滑移模型，提出直接利用物理意义更加明确的裂缝弱度表征正交介质中的水平裂缝及垂直裂缝发育情况；将正交介质纵波反射系数方程表示为傅里叶级数形式，减少了水平裂缝引起的裂缝弱度与垂直裂缝引起的裂缝弱度的串扰影响。

摘要： 本发明公开了一种预测裂缝性储层多级压裂裂缝形态的方法，包括以下步骤：根据PKN裂缝形态，建立多级压裂裂缝形态预测模型；对所述多级压裂裂缝形态预测模型进行求解，得到裂缝长度、裂缝条数和裂缝生长速率，从而获得多级压裂裂缝形态。本发明通过能量守恒和物质平衡原理，利用等效简化的方法，对多级压裂裂缝形态进行预测，为体积压裂提供重要的技术支撑。

摘要： 本发明公开了一种裂缝性地层井壁裂缝扩展压力预测方法，包括以下步骤：建立井壁及裂缝周围岩石弹性变形的二维位移不连续方程，给出初始与边界条件；根据流体质量守恒，建立裂缝内流体流动的局部连续性方程；对建立的方程进行数值求解，给出裂缝性地层井壁裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型整体求解方法；将地层地应力参数、岩石力学参数、裂缝几何参数、流体参数以及施工参数代入裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型，模拟恒流量注入条件下井壁压力的响应特征和裂缝扩展动态。本发明能够考虑地层井壁‑裂缝系统的变形及流动耦合特性，准确预测井壁裂缝扩展压力及裂缝扩展行为，为指导裂缝性地层钻完井优化设计提供科学依据。

摘要： 本发明提供一种裂缝性地层压裂裂缝延伸轨迹预测方法，包括以下步骤：(1)收集地层参数；(2)收集施工参数；(3)建立多孔介质中压裂裂缝延伸控制方程组强形式；(4)建立多孔介质中压裂裂缝延伸控制方程组弱形式；(5)控制方程组有限元离散；(6)控制方程组线性化及迭代格式建立；(7)将步骤(1)和(2)获得的参数输入步骤(6)建立的迭代计算方程组，预测该参数下的裂缝延伸轨迹。本发明在裂缝延伸后不需要重新剖分网格，不需要引用额外准则来追踪裂缝轨迹。

摘要： 本发明公开了一种考虑固相封堵主裂缝的新裂缝起裂压力预测方法，其主要方法思路是在固相封堵效应的条件下，基于弹性力学理论，考虑裂缝产生的诱导应力，结合原地应力和井筒内压，运用叠加原理，推导出井筒周围应力场的数学模型，建立起新裂缝起裂压力的预测模型；并分析固相封堵在主裂缝时，新裂缝起裂压力及固相封堵强度的变化规律。通过新裂缝起裂压力的预测模型得到新裂缝的起裂压力，这样便能够有利于指导水力压裂的现场施工，使得地层得到复杂的裂缝网络，改善地层的渗透性，从而能够有效地进行页岩气开采；固相封堵强度的分析，有利于对现场暂堵剂的使用提出强度要求。

摘要： 本发明公开了一种装配式管廊节间裂缝监测及最大裂缝宽度预测方法，能够对管廊节间裂缝进行自动化监测与预警，实现裂缝监测数据实时传输到云平台进行展示和数据分析；利用三点确定一个平面的原理，建立了基于三点测试数据的管廊全断面裂缝情况的预测方法，有效避免由于测试点不足而无法反映整个截面裂缝情况的问题，此外能够根据整个截面的裂缝分布情况能够预测最大裂缝位置及其裂缝宽度，进而确定最大裂缝宽度沿轴线的分布，根据分布函数能够求出最大的裂缝宽度和对应的位置，核心是在于一元多次方程的求解。

摘要： 本发明涉及一种裂缝发育区的预测方法及用于预测裂缝发育区的计算机存储介质。该预测方法包括：1)明确电性特征数据及利用电性特征数据识别裂缝规模，明确地震属性特征数据及利用地震属性特征数据识别裂缝规模；2)根据电性特征数据、电性识别裂缝规模、地震属性特征数据、地震识别裂缝规模建立裂缝指示拟合曲线；3)建立井控层段速度场；确定时间域稀疏脉冲波阻抗数据体；4)确定深度域稀疏脉冲波阻抗数据体；5)根据时间域稀疏脉冲波阻抗数据体和深度域稀疏脉冲波阻抗数据体，反演预测裂缝发育区。该方法能够有效的预测裂缝发育区及裂缝纵、横向的发育规模，为致密砂岩储层的有效开发奠定了基础。

摘要： 本发明提供了一种正交介质裂缝型储层水平裂缝及垂直裂缝同步预测方法。首先，利用纵、横波模量及裂缝弱度表达正交各向异性扰动矩阵；然后，利用散射函数和扰动矩阵，推导由纵、横波模量，密度及裂缝弱度表征的正交介质线性化纵波反射系数方程；最后，将线性化纵波反射系数表示为傅里叶级数表达式，并建立三步反演方法以估算纵、横波模量，密度及裂缝弱度，从而实现正交各向异性介质的多参数反演。本发明基于Schoenberg线性滑移模型，提出直接利用物理意义更加明确的裂缝弱度表征正交介质中的水平裂缝及垂直裂缝发育情况；将正交介质纵波反射系数方程表示为傅里叶级数形式，减少了水平裂缝引起的裂缝弱度与垂直裂缝引起的裂缝弱度的串扰影响。

摘要： 本发明公开了一种砾岩压裂裂缝偏转与裂缝复杂度预测方法。本发明通过对砾岩压裂过程中的裂缝动态过程，建立等效力学模型，并使用砾岩空间形态分布、砾岩及胶结力学性质、水平应力、样品表面应力以及注入流量、注入流体流速等参数对模型进行限定，使裂缝动态过程能够在等效力学模型中进行复现；通过对裂缝动态扩展过程中的关键帧和关键帧目标区的提取，统计裂缝偏转夹角，进一步统计裂缝偏转夹角的概率分布频谱；进一步在数字孪生体中，改变注入流量、砾石分布、砾石种类、水平应力大小等参数，即可多次、大量、重复地进行砾岩裂缝扩展的动态过程，得到不同条件下的f2(θ)，进一步通过映射关系得到f1(θ)，得到预测的裂缝偏转夹角的概率分布频谱。

摘要： 本发明公开了基于裂缝密度模型预测裂缝概率体的方法，包括如下步骤：S1，获取地质、测井、地震数据，并对获取的数据进行处理后得到各井的裂缝密度曲线及优选属性数据体；S2，建立各个裂缝密度模型，并定义为相关的裂缝相，建立相应的属性参数交会图，在交会图上计算每一类裂缝相对应的概率密度函数；S3，将优选属性数据体带入所述概率密度函数进行转换计算，得到每一类裂缝相所对应的裂缝密度概率体等；本发明实现对井中目的层裂缝密度值的预测工作，提升相关勘探区的裂缝预测精度，进而减少钻井风险，提高油气勘探的经济效益等。