基于震源机制解的DFN模型优化
发布时间：2020-10-28 10:16
裂缝性油气藏在全世界的油气资源中占有很大比重。只有建立起裂缝模型来加强对裂缝空间分布情况的认知,才能更好的实现油气资源的生产开发。因此本文选择研究离散裂缝网络(DFN,Discrete Fracture Network)模型。DFN模型是目前在世界范围内描述裂缝的先进技术,能够在三维空间中构建地下整体的裂缝模型,体现裂缝性油藏的非均匀性和不连续性。不同学科领域建立DFN模型的方法不尽相同。微地震是水力压裂过程中进行监测的主要方法,也是建立DFN模型的重要方法,但是仅依靠微地震定位数据难以获得有效可靠的裂缝模型。因此在DFN模型建立过程中引入震源机制解,增加断层面信息是进一步优化DFN模型的一个发展方向。本文开发了一套从聚类分析、目标函数约束、距离-方位转换、扰动过程等方面对建模过程进行优化的方法。在进行DFN建模过程中,我们假定微地震事件是发生在裂缝面上的,且同一条裂缝上的事件,其断层面倾向和倾角信息相似。为了方便研究,我们用椭圆面来表征实际裂缝。理论数据测试得到的DFN模型能够对真实裂缝模型在裂缝形态和位置上进行很好的还原重建,说明了该方法具备较强的稳定性与可靠性。我们利用实验室真三轴声发射压裂实验进行了方法的实际应用,通过将建立的DFN模型与CT扫描切面进行对比分析来证明方法的可行性。最终得到的DFN模型基本实现了对实验室声发射裂缝网络的描述与刻画,基于震源机制解优化的DFN建模方法对于实际生产过程中的裂缝建模有较大的指导意义。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE319;P618.13
【部分图文】：
Ｙ（ｍ）麵??Ｘ（ｍ）??图１．１?ＤＦＮ模型示意图［２］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｐｌａｎａｒ?ｄｉｓｃｒｅｔｅ?ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ［２］??离散裂缝网络模型最早提出于２０世纪中旬，到了?８０年代在环境工程、水文??地质等领域得到了长足发展与应用，９０年代末期逐渐被工程人员运用在裂缝性油??藏的建模工作中。Ｉｒｍａｙ在１９５５年提出了离散裂缝网络模型的正交模型１３１，在这种??模型描述中裂缝被描述为在空间正交的平面。到了?１９７７年，由Ｂａｅｃｈｅｒ等人提出??了随机圆盘模型［４］，这种模型中裂缝被描述成存在一定厚度的圆盘。这也成为了现??在使用的离散裂缝网络模型的雏形。Ｄｅｒｓｈｏｗｔｅ等人随后也陆续提出了＂－系列模型??１５＿７］，他们都试图使用更加复杂的裂缝生成方式来建立有着复杂几何形状的裂缝。??－１?－??
微地震监测技术作为目前油气田生产压裂开发的重要技术之一，能够为裂缝??建模提供宝贵的数据来源。本文的研宄目标在于形成基于微地震震源机制解约束??的ＤＦＮ模型优化建立的方法，其技术路线如图１．３所示。重点研究了如何从建模??的各个步骤利用微地震震源机制解得到的断面信息约束并结合微地震事件点空间??位置来建立离散裂缝网络（ＤＦＮ）模型的过程。本论文进一步通过理论数据测试验??证加入震源机制解信息后裂缝模型建立的可靠性和科学性。微地震在岩石实验中??—般称为声发射，因此进行了实验室寘三轴声发射压裂实验来进行实际应用与方??法验证。最终得到的ＤＦＮ模型基本能够实现了对实验室声发射裂缝网络的描述与??刻画ｆ表明了方法的可行性６??＊?ｖ??徹地Ｓ空间位置??初始￡＞ＦＮ接型?震源机制解??［＾终■搓［＾室水力压裂实验??图１．３技术路线图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??全文共分五章，各个章节的主要内容如下：??－４－??
油藏建模中逐步得到了更多的推广和应用［１６＿１９］。??在地质学领域上，根据裂缝的尺度大小会使用不同的建模方法。在裂缝性储层??建模中，对于建立离散裂缝网络模型的流程如图２．１所示。其大体思路是对于尺度??较大的裂缝，通过地震等方法可以进行识别就使用确定性建模，直接确定裂缝的相??关参数。这种方法就如同常规领域的碎肩岩油藏对断层的处理是一样的。在此之中??一种最重要的裂缝识别办法就是蚂蚁追踪技术。这种方法可以帮助我们迅速提高??对于大尺度裂缝建模的精确度？。而对于一些尺度较小的裂缝，由于这些裂缝地??震相关方法是无法识别的，故此时通常会使用随机建模方法。总体来说，先使用确??定性建模方法，用工程上获得的三维地震资料来初步建立尺度较大的裂缝的三维??空间分布模型，再用岩芯观测和成像测井进行解释得到裂缝的方位、密度、尺寸等??相关的统计信息［２１］。此时就可以在三维地震属性体的裂缝预测约束下，形成整个??区域裂缝的分布密度模型。并且在此约束之上，使用裂缝随机建模方法实现对裂缝??密度的约束
【参考文献】
本文编号：2859954
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE319;P618.13
【部分图文】：
Ｙ（ｍ）麵??Ｘ（ｍ）??图１．１?ＤＦＮ模型示意图［２］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｐｌａｎａｒ?ｄｉｓｃｒｅｔｅ?ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ［２］??离散裂缝网络模型最早提出于２０世纪中旬，到了?８０年代在环境工程、水文??地质等领域得到了长足发展与应用，９０年代末期逐渐被工程人员运用在裂缝性油??藏的建模工作中。Ｉｒｍａｙ在１９５５年提出了离散裂缝网络模型的正交模型１３１，在这种??模型描述中裂缝被描述为在空间正交的平面。到了?１９７７年，由Ｂａｅｃｈｅｒ等人提出??了随机圆盘模型［４］，这种模型中裂缝被描述成存在一定厚度的圆盘。这也成为了现??在使用的离散裂缝网络模型的雏形。Ｄｅｒｓｈｏｗｔｅ等人随后也陆续提出了＂－系列模型??１５＿７］，他们都试图使用更加复杂的裂缝生成方式来建立有着复杂几何形状的裂缝。??－１?－??
微地震监测技术作为目前油气田生产压裂开发的重要技术之一，能够为裂缝??建模提供宝贵的数据来源。本文的研宄目标在于形成基于微地震震源机制解约束??的ＤＦＮ模型优化建立的方法，其技术路线如图１．３所示。重点研究了如何从建模??的各个步骤利用微地震震源机制解得到的断面信息约束并结合微地震事件点空间??位置来建立离散裂缝网络（ＤＦＮ）模型的过程。本论文进一步通过理论数据测试验??证加入震源机制解信息后裂缝模型建立的可靠性和科学性。微地震在岩石实验中??—般称为声发射，因此进行了实验室寘三轴声发射压裂实验来进行实际应用与方??法验证。最终得到的ＤＦＮ模型基本能够实现了对实验室声发射裂缝网络的描述与??刻画ｆ表明了方法的可行性６??＊?ｖ??徹地Ｓ空间位置??初始￡＞ＦＮ接型?震源机制解??［＾终■搓［＾室水力压裂实验??图１．３技术路线图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??全文共分五章，各个章节的主要内容如下：??－４－??
油藏建模中逐步得到了更多的推广和应用［１６＿１９］。??在地质学领域上，根据裂缝的尺度大小会使用不同的建模方法。在裂缝性储层??建模中，对于建立离散裂缝网络模型的流程如图２．１所示。其大体思路是对于尺度??较大的裂缝，通过地震等方法可以进行识别就使用确定性建模，直接确定裂缝的相??关参数。这种方法就如同常规领域的碎肩岩油藏对断层的处理是一样的。在此之中??一种最重要的裂缝识别办法就是蚂蚁追踪技术。这种方法可以帮助我们迅速提高??对于大尺度裂缝建模的精确度？。而对于一些尺度较小的裂缝，由于这些裂缝地??震相关方法是无法识别的，故此时通常会使用随机建模方法。总体来说，先使用确??定性建模方法，用工程上获得的三维地震资料来初步建立尺度较大的裂缝的三维??空间分布模型，再用岩芯观测和成像测井进行解释得到裂缝的方位、密度、尺寸等??相关的统计信息［２１］。此时就可以在三维地震属性体的裂缝预测约束下，形成整个??区域裂缝的分布密度模型。并且在此约束之上，使用裂缝随机建模方法实现对裂缝??密度的约束
【参考文献】
相关期刊论文 前8条
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2 程超;杨洪伟;周大勇;翟卫红;;蚂蚁追踪技术在任丘潜山油藏的应用[J];西南石油大学学报(自然科学版);2010年02期
3 郑应钊;马彩琴;苗福全;刘国利;杨天瑜;;鸭儿峡志留系裂缝性潜山基岩油藏储层地质建模[J];石油地质与工程;2009年01期
4 王建华;;DFN模型裂缝建模新技术[J];断块油气田;2008年06期
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相关博士学位论文 前1条
1 杨小兵;聚类分析中若干关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
本文编号：2859954
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