基于震源机制解的DFN模型优化

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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。
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