基于构造变形强度的页岩气定量评价方法、装置及设备

技术领域

本说明书涉及非常规油气勘探开发技术领域，尤其是涉及一种基于构造变形强度的页岩气定量评价方法、装置及设备。

背景技术

我国南方地区海相富有机质页岩普遍发育，页岩的厚度、矿物成分和有机碳含量等原始品质平面展布稳定。但构造变形期次多，变形强度大，经历多期构造改造以后，使得页岩气富集差异明显，导致页岩气勘探开发难度大。

本申请的发明人研究发现：页岩气平面含气性的差异主要取决于构造变形影响的保存条件，因此构造变形定量评价对南方海相页岩气勘探开发十分重要。保存条件受多种因素影响，如盖层、断层、岩性、流体压力、成岩作用等。其中，盖层与断层是比较关键的两个影响因素。构造变形所产生的大断裂及其破碎作用，切穿储层至盖层的所有层系，并在周围形成大量小断裂和裂缝，成为油气散失的主要通道。同时，构造变形对盖层的封盖有极大的影响。构造作用导致的强烈抬升导致盖层暴露遭受剥蚀，也能在盖层中产生大量裂隙、微裂隙，破坏原封盖层的整体塑性，使其封盖性能大大降低，甚至失去封盖作用。总体而言，构造变形越强烈，对页岩气的保存影响越大。

然而，目前评价构造变形对保存的影响，均是从构造样式、断层穿透与封闭性等角度定性进行的，因而不能满足页岩气目标优选的需要。因此，建立构造变形的定量评价方法对于页岩油气勘探和开发具有十分重要的指导作用。

发明内容

本说明书实施例的目的在于提供一种基于构造变形强度的页岩气定量评价方法、装置及设备，以实现对页岩油气区域的储层有利区带的定量评价。

为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种基于构造变形强度的页岩气定量评价方法，包括：

确定目标研究区的反映构造变形强度的参数；

根据所述参数构造变形强度指数；

根据所述变形强度指数对所述目标研究区进行页岩气逐级评价分区。

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价方法，所述根据所述参数构造变形强度指数，包括：

根据公式

其中，CTI为综合构造变形强度指数，

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价方法，所述构造变形第一参数组包括第一尺度断层规模、构造变形样式和断层损伤带宽度。

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价方法，所述构造变形第二参数组包括第二尺度断层密度、地层倾角和地层应变量。

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价方法，所述构造变形第三参数组包括多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。

另一方面，本说明书实施例还提供了一种基于构造变形强度的页岩气定量评价装置，包括：

参数确定模块，用于确定目标研究区的反映构造变形强度的参数；

指数构造模块，用于根据所述参数构造变形强度指数；

逐级评价模块，用于根据所述变形强度指数对所述目标研究区进行页岩气逐级评价分区。

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价装置，所述根据所述参数构造变形强度指数，包括：

根据公式

其中，CTI为综合构造变形强度指数，

本说明书实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价装置，所述构造变形第一参数组包括第一尺度断层规模、构造变形样式和断层损伤带宽度；所述构造变形第二参数组包括第二尺度断层密度、地层倾角和地层应变量；所述构造变形第三参数组包括多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。

另一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行上述的方法。

另一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，在本说明书实施例中，首先确定目标研究区的反映构造变形强度的参数；然后根据参数构造变形强度指数；在此基础上就可以根据变形强度指数对目标研究区进行页岩气逐级评价分区，从而实现了现对页岩油气区域的储层有利区带的定量评价。本说明书实施例可以广泛应用于海相和陆相页岩油气的勘探及开发。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本说明书一些实施例中基于构造变形强度的页岩气定量评价方法的流程图；

图2为本说明书一示例性实施例中构造变形带的划分示意图；

图3为本说明书一示例性实施例中构造变形区的划分示意图；

图4为本说明书一示例性实施例中构造甜点的的划分示意图；

图5为本说明书一些实施例中基于构造变形强度的页岩气定量评价装置的结构框图；

图6为本说明书一些实施例中计算机设备的结构框图。

【附图标记说明】

51、参数确定模块；

52、指数构造模块；

53、逐级评价模块；

602、计算机设备；

604、处理器；

606、存储器；

608、驱动机构；

610、输入/输出模块；

612、输入设备；

614、输出设备；

616、呈现设备；

618、图形用户接口；

620、网络接口；

622、通信链路；

624、通信总线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

参考图1所示，本说明书一些实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价方法可以包括以下步骤：

S101、确定目标研究区的反映构造变形强度的参数。

S102、根据所述参数构造变形强度指数。

S103、根据所述变形强度指数对所述目标研究区进行页岩气逐级评价分区。

本说明书实施例首先确定目标研究区的反映构造变形强度的参数；然后根据参数构造变形强度指数；在此基础上就可以根据变形强度指数对目标研究区进行页岩气逐级评价分区，从而实现了现对页岩油气区域的储层有利区带的定量评价。本说明书实施例可以广泛应用于海相和陆相页岩油气的勘探及开发。

在本说明书一些实施例中，所述根据所述参数构造变形强度指数，可以包括：

根据公式

其中，CTI为综合构造变形强度指数，

本说明书实施例中，构造变形第一参数组可以用于划分不同构造变形带。在本说明书一些实施例中，所述构造变形第一参数组例如可以包括第一尺度断层规模、构造变形样式和断层损伤带宽度。其中，第一尺度断层规模中的第一尺度断层是指大尺寸断层(即目标研究区内切穿上部区域盖层的断层)。当然，在本说明书另一些实施例中，针对不同研究区，构造变形第一参数组中的各个构造变形参数可根据实际需要进行选择，例如可以包括更多或更少的构造变形参数。

在本说明书一些实施例中，可以利用地震数据、测井数据进行大尺度断层解释及构造样式划分，从而可以确定大尺度断层的规模及构造变形样式。在本说明书一些示例性实施例中，可以通过野外剖面测量和地震属性提取明确大尺度断层的损伤带宽度。

本说明书实施例中，构造变形第二参数组可以用于在构造变形带上划分出构造变形区。在本说明书一些实施例中，所述构造变形第二参数组例如可以包括第二尺度断层密度、地层倾角和地层应变量。其中，第二尺度断层规模中的第二尺度断层是指中小尺寸断层(即目标研究区内切穿目的层但未切穿上部区域盖层的断层)。当然，在本说明书另一些实施例中，针对不同研究区，构造变形第二参数组中的各个构造变形参数也可根据实际需要进行选择，例如可以包括更多或更少的构造变形参数。

在本说明书一些实施例中，基于地震数据可以进行中小尺度断层识别与解释，从而可以得到中小尺度断层的规模。在本说明书一些示例性实施例中，结合野外实测和地质图分析，可以获得地层倾角数据。在本说明书一些示例性实施例中，通过平衡剖面恢复计算研究区应变量大小。

本说明书实施例中，构造变形第三参数组可以用于在构造变区上划分出构造甜点。在本说明书一些实施例中，所述构造变形第三参数组例如可以包括多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。当然，在本说明书另一些实施例中，针对不同研究区，构造变形第三参数组中的各个构造变形参数也可根据实际需要进行选择，例如可以包括更多或更少的构造变形参数。

在本说明书一些示例性实施例中，通过野外观测、岩心观察，测井识别和/或地震属性提取等方法，可以明确多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。例如，结合裂缝建模对研究区不同尺度裂缝进行的综合预测，可以计算裂缝密度；基于应力场数值模拟技术计算研究区水平差应力大小等。

在本说明书上述实施例中，每个构造变形参数组中的构造变形参数各不相同，且往往具有不同的量纲和量纲单位，这样的情况会影响到数据分析的结果。因此，为了消除指标之间的量纲影响，提高评价的准确性，需要对每个构造变形参数组中的构造变形参数进行归一化处理，从而可以获得每个构造变形参数组中，各个构造变形参数的归一化参数值。

在本说明书一些实施例中，在一级构造变形强度中，数值越小，表明构造变形较弱，对气藏破坏的程度越小，保存条件相对较好；反之，指数越趋近于1，表明构造变形强烈，保存条件相对较差。因此，根据一级构造变形强度的大小，可以将目标研究区划分为一个或多个构造变形带。

如图2所示，在本说明书一示例性实施例中，根据一级构造变形强度的由弱至强，可以将图2所示的研究区划分为四类构造变形带：平缓构造变形带，构造变形强度范围为0～0.25；断褶变形带，构造变形强度范围为0.25～0.5；构造转换带，构造变形强度范围为0.5～0.75；强烈冲断构造变形带，构造变形强度范围为0.75～0.1。

在本说明书一些实施例中，与一级构造变形强度类似，在二级构造变形强度中，数值越小表明气藏的保存条件相对越好。因此，根据二级构造变形强度的大小，可以将前一步划分出的每个构造变形带进一步划分为一个或多个构造变形区。

如图3所示，在本说明书一示例性实施例中，根据二级构造变形强度的由弱至强，可以将图3所示的构造变形带划分为三类构造变形区：I类变形区：地层平缓、断层密度极低；II类变形区：地层倾斜、断层密度低；III类变形区：地层倾斜、地层密度较高。

在本说明书一些实施例中，同样，在三级构造变形强度中，数值越小表明气藏的保存条件相对越好。因此，根据三级构造变形强度的大小，可以将前一步划分出的每个构造变形区进一步划分为一个或多个构造甜点(sweet spots)。

如图4所示，在本说明书一示例性实施例中，从分区效果与单井产量对比可以看出，不同强度的构造变形区，页岩含气性出现明显差异。变形较弱的I类变形区含气量较高，页岩气资源量可高达20～40万方/天，其内部位于I

由此可以看出，本说明书上述实施例的基于构造变形强度的页岩气评价方法可以对页岩气分布区进行定量评价，从而可为指导该区页岩气的勘探开发提供了技术支持和地质理论依据，进而还可以降低了页岩气的勘探开发风险成本。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。参考图5所示，与上述基于构造变形强度的页岩气定量评价方法对应，本说明书一些实施例的基于构造变形强度的页岩气定量评价装置可以包括：

参数确定模块51，可以用于确定目标研究区的反映构造变形强度的参数；

指数构造模块52，可用于根据所述参数构造变形强度指数；

逐级评价模块53，可用于根据所述变形强度指数对所述目标研究区进行页岩气逐级评价分区。

在本说明书一些实施例中，所述根据所述参数构造变形强度指数，可以包括：

根据公式

其中，CTI为综合构造变形强度指数，

在本说明书一些实施例中，所述构造变形第一参数组包括第一尺度断层规模、构造变形样式和断层损伤带宽度；所述构造变形第二参数组包括第二尺度断层密度、地层倾角和地层应变量；所述构造变形第三参数组包括多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。

在本说明书一些实施例中，所述构造变形第一参数组包括第一尺度断层规模、构造变形样式和断层损伤带宽度。

在本说明书一些实施例中，所述构造变形第二参数组包括第二尺度断层密度、地层倾角和地层应变量。

在本说明书一些实施例中，所述构造变形第三参数组包括多尺度裂缝发育特征、主控因素及应力场分布规律。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书的实施例还提供一种计算机设备。如图6所示，在本说明书一些实施例中，所述计算机设备602可以包括一个或多个处理器604，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)或图形处理器(GPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备602还可以包括任何存储器606，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息，一具体实施方式中，存储器606上并可在处理器604上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器604运行时，可以执行根据上述方法的指令。非限制性的，比如，存储器606可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备602的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器604执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备602可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备602还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构608，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。

计算机设备602还可以包括输入/输出模块610(I/O)，其用于接收各种输入(经由输入设备612)和用于提供各种输出(经由输出设备614)。一个具体输出机构可以包括呈现设备616和相关联的图形用户接口618(GUI)。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块610(I/O)、输入设备612以及输出设备614，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备602还可以包括一个或多个网络接口620，其用于经由一个或多个通信链路622与其他设备交换数据。一个或多个通信总线624将上文所描述的部件耦合在一起。

通信链路622可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路622可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。

本申请是参照本说明书一些实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理器的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理器的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理器以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理器上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，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 RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读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。计算机的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机设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理器来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。