(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111314922.6 (22)申请日 2021.11.08 (71)申请人 中国科学院武汉岩土力学研究所 地址 430071 湖北省武汉市武昌区水果湖 街小洪山2号 申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 (72)发明人 赵凯　马洪岭　李银平　侯秉仁　 于长富　刘元玺　侯巍　刘浩林　 李志强　施锡林　梁孝鹏　蔡睿　 赵月悦　杨春和　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 代理人 潘行 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)E21F 17/16(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方 法以及装置 (57)摘要 本申请提供了一种盐穴储气库群的地质力 学模型建立方法以及装置， 用于为如超深盐穴储 气库群的待建立盐穴储气库的评价提供科学、 有 效的数据支持， 保障如超深盐穴储气库群的待建 立盐穴储气库的合理选 定。 权利要求书3页 说明书11页 附图4页 CN 114065494 A 2022.02.18 CN 114065494 A 1.一种盐穴储气库群的地质力学模型建立方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取待建立盐穴储气库的目标区域的地质资料勘察数据； 在所述地质资料勘 察数据的基础上确定资料井位置， 并基于所述资料井位置发起对应 资料井的钻探处 理； 在所述钻探处 理的基础上， 获取 所述资料井的地层地应力测量数据； 在所述钻探处理 的基础上， 确定所述目标区域含盐地层的构造沉积特征以及三维空间 展布特征， 并建立所述目标区域含盐地层对应的三维地震构造模型； 在所述地层地应力测量数据以及三维地震构造模型的基础上， 构建所述待建立盐穴储 气库的单腔形状以及几何参数； 在所述钻探处理的基础上， 获取所述资料井从盐矿层顶板至底板的物理力学参数数 据； 根据所述物理力学参数数据、 所述待建立盐穴储气库的单腔形状以及几何参数， 构建 所述待建立盐穴储气库的单腔三 维地质力学模型， 并根据所述地层地应力测量数据以及运 行的工况参数， 对所述单腔三维地质力学模型施加相应的边界条件和荷载； 融合多个所述单腔三维地质力学模型， 构建群腔三维地质力学模型。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在所述钻探处理的基础上， 获取所述 资料井的地层地应力测量数据， 包括： 通过水力压裂法获得盐层中的地应力值及其地应力梯度， 其中， 依据井径测量结果选 取岩心完整的段落作为测试段， 长度至少为6倍的孔径， 在同一井眼的不同深度位置处， 至 少选取3个层位进行测试， 每 个层位单孔有效压裂5段以上。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述钻探处理的基础上， 确定所述目标 区域含盐地层的三维空间展布特 征， 包括： 通过精细层位标定算法、 相干体与曲率体断层解释算法、 地震属性及地震反演算法， 刻 画所述目标区域含盐地层的三维空间展布特 征。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在所述钻探处理的基础上， 获取所述 资料井从盐矿层顶板 至底板的物理力学参数 数据， 包括： 在所述钻探处理的基础上， 获取所述资料井从盐矿层顶板至底板的常规化学分析样 品、 盐矿鉴定样品以及岩石力学测试样品； 对所述常规化学分析样品进行常规化学分析测试， 对所述盐矿鉴定样品进行盐矿鉴定 分析测试， 对所述岩石力学测试样品进 行岩石力学分析测试， 得到所述物理力学参数数据， 其中， 所述常规化学分析测试包括盐岩层水溶性分析测试、 夹层溶蚀性分析测试、 夹层碎 涨‑膨胀分析测试、 密度分析测试、 渗透率分析测试、 孔隙度测试以及渗透率分析测试， 所述 盐矿鉴定 分析测试包括水浸分析测试、 酸浸分析测试、 红外光谱分析测试， 所述岩石力学分 析测试包括单轴压缩分析测试、 三轴压缩分析测试、 巴西劈裂分析测试、 高温蠕变分析测 试。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 融合多个所述单腔三维地质力学模型， 构 建群腔三维地质力学模型之后， 所述方法包括： 以储气库群的库容设计、 功能定位、 调峰市场需求为模拟条件， 通过群腔三维地质力学 模型计算所述待建立盐穴储气库的注采周期、 运行工况；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114065494 A 2根据所述待建立盐穴储气库的注采周期、 运行工况， 对所述待建立盐穴储气库的运行 期间的稳定性进行评价， 得到稳定性评价结果。 6.一种盐穴储气库群的地质力学模型建立装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取单元， 用于获取待建立盐穴储气库的目标区域的地质资料勘察数据； 确定单元， 用于在所述地质资料勘察数据的基础上确定资料井位置， 并基于所述资料 井位置发起对应资料井的钻探处 理； 所述获取单元， 还用于在所述钻探处理的基础上， 获取所述资料井的地层地应力测量 数据； 所述确定单元， 还用于在所述钻探处理的基础上， 确定所述目标区域含盐地层的构造 沉积特征以及三维空间展布特征， 并建立所述目标区域含盐地层对应的三维地震构造模 型； 构建单元， 用于在所述地层地应力测量数据以及三维地震构造模型的基础上， 构建所 述待建立盐穴储气库的单腔形状以及几何参数； 所述获取单元， 还用于在所述钻探处理的基础上， 获取所述资料井从盐矿层顶板至底 板的物理力学参数 数据； 所述构建单元， 还用于根据所述物理力学参数数据、 所述待建立盐穴储气库的单腔形 状以及几何参数， 构建所述待建立盐穴储气库的单腔三维地质力学模型， 并根据所述地层 地应力测量数据以及运行的工况参数， 对所述单腔三 维地质力学模型施加相应的边界条件 和荷载； 融合单元， 用于融合多个所述单腔三维地质力学模型， 构建群腔三维地质力学模型。 7.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述获取 单元， 具体用于： 通过水力压裂法获得盐层中的地应力值及其地应力梯度， 其中， 依据井径测量结果选 取岩心完整的段落作为测试段， 长度至少为6倍的孔径， 在同一井眼的不同深度位置处， 至 少选取3个层位进行测试， 每 个层位单孔有效压裂5段以上。 8.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述确定单 元， 具体用于： 通过精细层位标定算法、 相干体与曲率体断层解释算法、 地震属性及地震反演算法， 刻 画所述目标区域含盐地层的三维空间展布特 征。 9.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述获取 单元， 具体用于： 在所述钻探处理的基础上， 获取所述资料井从盐矿层顶板至底板的常规化学分析样 品、 盐矿鉴定样品以及岩石力学测试样品； 对所述常规化学分析样品进行常规化学分析测试， 对所述盐矿鉴定样品进行盐矿鉴定 分析测试， 对所述岩石力学测试样品进 行岩石力学分析测试， 得到所述物理力学参数数据， 其中， 所述常规化学分析测试包括盐岩层水溶性分析测试、 夹层溶蚀性分析测试、 夹层碎 涨‑膨胀分析测试、 密度分析测试、 渗透率分析测试、 孔隙度测试以及渗透率分析测试， 所述 盐矿鉴定 分析测试包括水浸分析测试、 酸浸分析测试、 红外光谱分析测试， 所述岩石力学分 析测试包括单轴压缩分析测试、 三轴压缩分析测试、 巴西劈裂分析测试、 高温蠕变分析测 试。 10.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括评价单 元， 用于： 以储气库群的库容设计、 功能定位、 调峰市场需求为模拟条件， 通过群腔三维地质力学权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114065494 A 3