裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比（DHSR），但是存在不足：一是预测方程中含有各向异性参数（裂缝柔度），不容易求取，造成地应力预测难度较大；二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的，精度较低，难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此，提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数，推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模，并开展叠前方位各向异性反演，利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR，运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明：DHSR越小，水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网，可以更好地改造储层的物性和渗流通道，储层改造体积越大，越利于储层压裂；DHSR越大，水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝，形成孤立裂缝，不利于体积改造。同时，DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高，并且符合地质认识，说明了所提方法的有效性和可靠性。