裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用

作     者：杜炳毅 高建虎 张广智 董雪华 郭伟 张军舵 DU Bingyi;GAO Jianhu;ZHANG Guangzhi;DONG Xuehua;GUO Wei;ZHANG Junduo

作者机构：中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020 中国石油大学(华东)山东青岛266580 中国石油勘探开发研究院北京100083 

出 版 物：《石油地球物理勘探》 (Oil Geophysical Prospecting)

年 卷 期：2024年第59卷第2期

页      面：279-289页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主　　题：地应力 页岩气储层 各向异性 裂缝密度 泊松比 叠前反演 

摘      要：页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较低,难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此,提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数,推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模,并开展叠前方位各向异性反演,利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR,运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明:DHSR越小,水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网,可以更好地改造储层的物性和渗流通道,储层改造体积越大,越利于储层压裂;DHSR越大,水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝,形成孤立裂缝,不利于体积改造。同时,DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高,并且符合地质认识,说明了所提方法的有效性和可靠性。