运用正交地震测线P波时差的方位角变化检测裂缝

本文基于目的层P波反射时差的方位角变化提出了一个确定裂缝方位的算法。特定目的层底面的正交测线间的微分时差揭示:在偏移距固定时,cos2φ随测线以裂缝走向为测量标准的方位角φ而变。四条相交测线的组合可用于确定裂缝走向。这四条测线组成两个正交对,通过分析两个对应对微分时差的交会图可以确定裂缝走向。为使确定的时差之差可靠,通常要求偏移距-深度比等于1.0或更大(可高达1.5)。方法的敏感性会由于目的层顶面处的低/高阻抗差而进一步提高,但却又会由于高/低阻抗差大大地降低。该方法可能对不同时期在同一地区反复测量的海上勘探特别有用,在这些地区往往无法获得连续的方位角覆盖。一个北海的数据集被用于说明该方法。

油藏裂缝方向表征及渗透率各向异性参数计算

传统裂缝方位角与倾角定义不能全面而方便地体现裂缝对导流的各向异性影响。通过分析裂缝各向异性对导流影响效果,给出了新的裂缝方位角及裂缝倾角定义,基于此定义提出了裂缝渗透率各向异性参数计算方法,该方法可以利用测井数据计算各向异性渗透率主方向和各方向主值之比。针对实际裂缝性油藏的计算表明,该方法简单实用。该方法将静态裂缝表征与裂缝对导流的动态影响相结合,弥补了现行裂缝性油藏渗透率描述计算方法的一个缺陷。

裂缝诱导TTI双孔隙介质波场传播特征

本文在考虑油藏内流体影响的基础上,进一步讨论了裂缝诱导各向异性的极化角和方位角的影响,对裂缝诱导TTI(tilted transverse isotropy)双孔隙介质模型进行了研究.在裂缝诱导HTI(horizontal transverse isotropy)双孔隙介质理论的基础上,用Bond变换推导了裂缝诱导TTI双孔隙介质的柔度系数矩阵和耗散系数矩阵,从而建立了介质的一阶速度应力方程.采用交错网格高阶有限差分法及PML边界条件,对xoz平面内的2.5维矢量波动方程进行了数值模拟.结果表明,裂缝的极化角和方位角的存在都会导致横波分裂,而在双层裂缝诱导TTI双孔隙介质模型的分界面上,又会产生转换波的分裂和横波的再分裂现象,这就增加了波场的复杂性,从而为进一步研究实际地球介质的地震波场传播特征奠定了基础.

砂岩顶板预制裂缝水力压裂扩展规律的数值模拟

针对坚硬顶板难垮带来的冲击灾害,提出运用垂直层面预制裂缝定向水力压裂技术。运用RFPA-2D分析软件,模拟试件尺寸为300 mm×300 mm的砂岩预制裂缝水力压裂的裂缝扩展过程,以及预制裂缝的长度、方位角(α)及围压比(σH/σh)对裂缝扩展的影响。模拟结果表明:人工预制裂缝对裂缝的扩展起到导向作用,裂纹首先在预制裂缝的尖端产生并延伸;预制裂缝扩展方向的转向角随着围压比的减小而减小,最大主应力与最小主应力接近时,预制裂缝对裂缝扩展的导向作用最明显,预制裂缝扩展方向的转向角随着预制裂缝与最大主应力夹角的增大先增大后减小,预制裂缝的长度在20 mm以内对裂缝扩展方向的转向角影响较小;破裂压力随着围压比的增大而减小,随着预制裂缝与最大主应力夹角α的增大而增大,在α为0°~45°时增加缓慢,α大于45°时急剧增加,破裂压力随着预制裂缝长度的增加而减小。

两组垂直裂缝P波走时分析及裂缝参数反演

对于包含两组垂直裂缝的各向同性地层,正交各向异性介质是与实际地层最符合的地质模型.本文根据等效理论将裂缝介质等效为各向异性介质.研究发现裂缝介质P波速度与时距曲线具有强烈的方位各向异性特征,且各向异性参数随方位周期性变化.根据最小二乘的方法反演各向异性参数,首先选取三条呈一定角度的测线根据P波速度反演裂缝方位角,然后根据本文的方法反演各向异性参数以及裂缝参数.分别用信噪比为10,5,1的地震数据,该方法能得到准确的裂缝参数,证明了该方法的稳定性和抗噪性.模型试算表明,本文提出的方法可以得到较高精度的裂缝方位角以及裂缝参数,为利用地震数据进行精确的裂缝参数反演提供依据.