本发明属于油气勘探开发，具体是一种基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法。
背景技术：
1、在地质勘探和油气田开发中，断层活动对地层应力的影响是一个重要且复杂的问题。断层活动往往伴随着应力的重新分布和局部应力集中，即应力扰动，应力扰动是断层活动对周围岩石产生的力学响应，其大小和范围对油气勘探和开发具有重要影响。然而，由于岩石力学性质的复杂性和地层结构的多样性，传统的应力评估方法往往难以准确反映应力扰动的实际情况，例如当岩石受到应力作用时，其应力-应变关系可能呈现出非线性特性，传统的评估方法通常基于线性弹性理论，难以全面考虑岩石的这些复杂性质，特别是当存在断层活动时，地层结构会变得更加复杂，传统的评估方法更加难以准确反映断层对地层应力的影响。
2、因此，亟需一种反映不同类型断层引起地应力扰动的定量评估方法，能够提高对应力扰动范围的量化准确性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，能够提高对应力扰动范围的量化准确性。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、一种基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，包括以下步骤：
4、基于地层划分和属性赋值构建地质构造模型；
5、基于材料属性和结构性质将地质构造模型转换为力学模型，通过单点测试分析、单井测井解释、平面分布模拟完成地层三维非均质地质力学属性建模，并生成三维非均质岩石力学参数模型；
6、利用建模软件导入建立好的三维非均质岩石力学参数模型，并对地质体单元赋予相对应的岩石力学参数，根据有限元划分原理对导入的模型进行网格划分，生成网格数学模型；
7、以三维非均质岩石力学参数模型作为地应力预测的参数模型，并根据区域构造分析确定边界条件的初始值，以单井测试地应力资料为约束条件，设置边界载荷加载方式；
8、通过有限元计算，获取研究区域的现今地应力分布特征。
9、进一步，单点测试分析包括以下步骤：
10、地质数据收集：收集研究区域的地质数据，包括岩心描述、测井数据、地震数据、地球化学数据；
11、岩石力学性质分析：基于岩心样本进行实验室测试，以获取岩石的力学参数；
12、数据记录和分析：将测试得到的数据进行记录，并进行统计分析，以评估该点处岩石力学参数的大致范围。
13、进一步，单井测井解释包括以下步骤：
14、利用研究区域的测井资料中的纵波时差、横波时差以及密度资料，通过以下公式计算杨氏模量和泊松比；
15、
16、其中，ed为杨氏模量；μd为泊松比；ρ为岩石密度；δtp为纵波时差；δts为横波时差；
17、结合研究区域的岩心三轴应力试验资料进行校正，计算得到研究区域测井校正后的杨氏模量和泊松比；
18、根据校正后的杨氏模量和泊松比，对井下的地层特征、岩石性质以及流体含量进行解释。
19、进一步，平面分布模拟包括以下步骤：
20、收集研究区域的测井资料和地震数据；
21、利用测井资料和地震数据进行井间预测，并构建三维岩相模型；
22、结合三维地震属性反演的弹性参数约束和不同构造区井点的岩石力学参数测试值进行各向异性序贯高斯随机模拟，获取研究区域的三维非均质的岩石力学参数场分布图；
23、根据模拟的岩石力学参数分布图对研究区域进行岩石力学分区。
24、进一步，在设置边界载荷加载方式时，井点实测值s与预测值x存在以下关系：
25、si＝aixi+ei
26、其中，[a]为系数矩阵，[s]为井点实测应力矩阵，[x]为预测值矩阵，e为实测值与预测值之间的误差。
27、进一步，在设置边界载荷加载方式时，以井点预测值与实测值的差值函数作为目标函数，当目标函数的精度达到预设要求时，确定合理的边界条件。
28、进一步，目标函数的公式如下：
29、进一步，现今地应力分布特征包括最大水平主应力、最小水平主应力、垂向主应力以及水平应力差的方向和数值。
30、进一步，地层划分包括基于地质年代、岩性、沉积环境划分。
31、进一步，在对模型进行网格划分时，采用三节点三角元素进行划分，将断层及其周围区域的网格单元划分得小于预设面积。
32、采用上述方案有以下有益效果：
33、1、本方案，通过单点测试分析、单井测井解释、平面分布模拟等技术手段，可以精确地描述岩石在不同条件下的力学性质，包括其非线性行为，以此能够更好地对断层活动引起的应力扰动进行定量分析。
34、2、本方案，通过利用三维地震解释的断裂面形态和断裂带宽度取值图版，可以精确地描绘出不同级次断裂在三维空间中的形态和分布。这种高精度建模对于理解断裂系统的几何特征、运动历史和演化过程至关重要。在地质工程、油气勘探和地震灾害预测等领域，准确的断裂三维地质结构模型是分析和预测地下流体流动、应力分布和地震活动性的基础。
35、3、由于断裂内部往往存在复杂的裂缝网络，这些裂缝对岩石的力学性质有显著影响。本方案，通过运用含裂缝岩石的弹性参数赋值图版，可以精确地描述不同期次断裂内部岩石的力学属性，包括杨氏模量、泊松比、剪切模量等。三维非均质岩石力学属性建模能够更真实地反映地下岩石的力学响应和变形行为，为地质工程设计和地震风险评估提供更为准确的参数支持。
36、4、本方案，结合断裂三维地质结构建模和三维非均质岩石力学属性建模，可以形成一个综合几何特征和力学性质的完整地下模型。这样的模型在预测地下应力分布和地震活动性等方面具有更高的准确性和可靠性。在油气勘探中，可以帮助工程师更准确地评估油气储层的开发潜力和风险；在地质灾害预测中，可以为地震风险评估和灾害预警提供更为科学的依据。
1.一种基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：单点测试分析包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：单井测井解释包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：平面分布模拟包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：在设置边界载荷加载方式时，井点实测值s与预测值x存在以下关系：
6.根据权利要求5所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：在设置边界载荷加载方式时，以井点预测值与实测值的差值函数作为目标函数，当目标函数的精度达到预设要求时，确定合理的边界条件。
7.根据权利要求6所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：目标函数的公式如下：
8.根据权利要求7所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：现今地应力分布特征包括最大水平主应力、最小水平主应力、垂向主应力以及水平应力差的方向和数值。
9.根据权利要求8所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：地层划分包括基于地质年代、岩性、沉积环境划分。
10.根据权利要求9所述的基于断层特征与应力扰动的量化关系图版构建方法，其特征在于：在对模型进行网格划分时，采用三节点三角元素进行划分，将断层及其周围区域的网格单元划分得小于预设面积。
