一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法和装置

    专利查询2025-11-08  20


    本说明书涉及油气开发,尤其涉及一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法和装置。


    背景技术:

    1、非常规油气是重要的油气接替资源,但是非常规油气储层地质条件复杂,储层物性较差,储层主体孔隙度、储层孔隙尺寸较小,油气动用难度较大。通过对裂缝宽度、裂缝方向等进行精细表征,可以有效掌握裂缝的发展趋势、发育状态,为后续储层压裂改造奠定基础,进而可以实现非常规油气的增产提效。

    2、但是基于现有方法,无法准确、全面、高效地确定裂缝宽度和裂缝方向,从而导致非常规油气开发效率较低。

    3、针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。


    技术实现思路

    1、本说明书提供了一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法和装置,以解决现有技术无法准确、全面、高效地确定裂缝宽度和裂缝方向,从而导致非常规油气开发效率较低的问题。

    2、一方面,本说明书实施例提供了一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法,包括:

    3、从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据;其中,所述裂缝中面数据存在多个中面体素点和点云数据;

    4、根据所述中面体素点,确定裂隙宽度;

    5、根据所述点云数据,确定目标法向量;

    6、根据目标法向量,确定裂缝方向。

    7、进一步地,所述从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据之前,还包括:

    8、获取目标岩心样品的目标三维灰度图像;

    9、分割所述目标三维灰度图像,得到三维孔隙结构;

    10、确定所述三维孔隙结构的形状因子;

    11、根据所述形状因子,从所述三维孔隙结构中提取三维裂缝数据。

    12、进一步地,所述从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据,包括:

    13、遍历所述三维裂缝数据,判断所述三维裂缝数据中的多个体素点中是否存在边界体素点;

    14、若是,则判断删除所述边界体素点是否影响所述三维裂缝数据的拓扑结构;

    15、若否,则删除所述边界体素点;

    16、重复执行删除所述边界体素点的操作,直至所述三维裂缝数据中不存在边界体素点;

    17、在所述三维裂缝数据中不存在边界体素点时,得到裂缝中面数据。

    18、进一步地,所述根据所述中面体素点,确定裂隙宽度,包括:

    19、确定裂缝壁面的位置;

    20、以所述中面体素点作为球心,以所述中面体素点至所述裂缝壁面的位置距离作为半径,按照如下算式,确定裂隙宽度:

    21、

    22、其中,τ(p)为裂缝宽度,r为半径,x为球心,sph(x,r)为以中面体素点为球心,以中面体素点至裂缝壁面的位置距离为半径的球体内的点集,ω为所有点的集合,p为集合ω中的任意一点。

    23、进一步地,所述根据所述点云数据,确定目标法向量,包括:

    24、对所述点云数据进行网格化处理,得到多个网格的点数据;

    25、对所述多个网格的点数据进行加权平均处理,得到目标点云数据;

    26、根据所述目标点云数据,确定协方差矩阵;

    27、根据所述协方差矩阵,确定最小特征值对应的特征向量;

    28、根据所述特征向量,确定目标法向量。

    29、进一步地,所述根据目标法向量,确定裂缝方向,包括:

    30、确定第一投影坐标系和第二投影坐标系;

    31、将所述目标法向量投影至与第一投影坐标系平行的平面,得到第一投影向量;

    32、将所述目标法向量投影至与第二投影坐标系平行的平面,得到第二投影向量;

    33、根据所述第一投影向量和所述第二投影向量,确定裂缝方向。

    34、进一步地,所述根据所述第一投影向量和所述第二投影向量,确定裂缝方向,包括:

    35、在第一投影坐标系中,确定第一方向向量;

    36、在第二投影坐标系中,确定第二方向向量;

    37、根据第一投影向量和第一方向向量,确定第一夹角;

    38、根据第二投影向量和第二方向向量,确定第二夹角;

    39、根据第一夹角和第二夹角,确定裂缝方向。

    40、进一步地,所述确定裂缝方向之后,还包括:

    41、根据所述裂缝宽度和所述裂缝方向,确定储层压裂改造策略;

    42、基于所述储层压裂改造策略,进行非常规油气的勘探。

    43、另一方面,本说明书实施例还提供了一种裂缝宽度和裂缝方向的确定装置,包括:

    44、获取模块,用于从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据;其中,所述裂缝中面数据存在多个中面体素点和点云数据;

    45、裂缝宽度确定模块,用于根据所述中面体素点,确定裂隙宽度;

    46、裂缝方向确定模块,用于根据所述点云数据,确定目标法向量;根据目标法向量,确定裂缝方向。

    47、再一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机可读存储介质执行所述指令时实现上述裂缝宽度和裂缝方向的确定方法。

    48、本说明书提供的一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法和装置,首先,从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据;其中,所述裂缝中面数据存在多个中面体素点和点云数据;其次,根据所述中面体素点,确定裂隙宽度;进一步,根据所述点云数据,确定目标法向量;最后,根据目标法向量,确定裂缝方向。通过结合裂缝中面数据计算裂缝宽度,可以有效避免组成裂缝的各体素点等效厚度的重复叠加,在保证裂缝宽度确定的准确性的同时,可以减少程序循环次数,降低计算成本。通过结合裂缝中面数据确定裂缝方向,可以在完整保留裂缝三维结构特征的基础上提高裂缝方向确定的准确性。



    技术特征:

    1.一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据之前,还包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述中面体素点,确定裂隙宽度,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述点云数据,确定目标法向量,包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标法向量,确定裂缝方向,包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一投影向量和所述第二投影向量,确定裂缝方向,包括:

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定裂缝方向之后,还包括:

    9.一种裂缝宽度和裂缝方向的确定装置,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。


    技术总结
    本说明书提供了一种裂缝宽度和裂缝方向的确定方法和装置。该方法包括:从三维裂缝数据中,获取裂缝中面数据;其中,所述裂缝中面数据存在多个中面体素点和点云数据;根据所述中面体素点,确定裂隙宽度;根据所述点云数据,确定目标法向量;根据目标法向量,确定裂缝方向。基于上述方法能够并准确、高效地确定裂缝宽度和裂缝方向,实现裂缝性数字岩心孔隙结构精细化评价。

    技术研发人员:王斌,孙廉贺,王海柱,李根生,黄中伟,田守嶒,宋先知,盛茂,张逸群,杨睿月,周蒙蒙
    受保护的技术使用者:中国石油大学(北京)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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