曲率概念

曲率概念

在SMT的8.4版本中，新推出了曲率属性，包括高斯曲率、最小最大曲率、平均曲率等概念。为了让大家更清楚的了解曲率，这里与大家共享一些曲率的基础知识。

一、曲率基本概念

曲率是用来反映几何体的弯曲程度。

二、三维欧氏空间中的曲线和曲面的曲率

平均曲率、主曲率和高斯曲率是曲率的三个基本要素。

平均曲率：是空间上曲面上某一点任意两个相互垂直的正交曲率的平均值。如果一组相互垂直的正交曲率可表示为K1,K2,那么平均曲率则为：K = (K1 +K2 ) / 2。

主曲率：过曲面上某个点上具有无穷个正交曲率，其中存在一条曲线使得该曲线的曲率为极大，这个曲率为极大值Kmax，垂直于极大曲率面的曲率为极小值Kmin。这两个曲率属性为主曲率。他们代表着法曲率的极值。

高斯曲率：两个主曲率的乘积即为高斯曲率，又称总曲率，反映某点上总的完全程度。

三、地震层位的曲率属性计算

地震层位在三维空间中实际上也是一个构造曲面，因此可表示为如下公式：

根据上述方程中的系数组合，可以得出各种曲率属性:

平均曲率：

高斯曲率：

极大与极小曲率：

最大正曲率、最小负曲率：

倾向与走向曲率：

四、曲率在构造裂缝中的应用

构造层面的曲率值反映岩层弯曲程度的大小，因此岩层弯曲面的曲率值分布，可以用于评价因构造弯曲作用而产生的纵张裂缝的发育情况。计算岩层弯曲程度的方法很多，如采用主曲率法。根据计算结果，将平面上每点处的最大主曲率值进行作图，得到曲率分布图，进行裂缝分布评价。一般来讲，如果地层因受力变形越严重，其破裂程度可能越大，曲率值也应越高。

ReFract 综合裂缝预测与建模软件

2008-10-16 10:44:30| 分类：石油软件| 标签：|字号大中小订阅

近年来，在油气勘探领域，对裂缝油藏的研究变的越来越重要。ReFract应用模糊逻辑技术，对直接反映裂缝的测井数据和与裂缝关系密切的地震属性、地质数据进行多学科综合分析与描述，使我们大幅度提高对裂缝分布的认识，减低裂缝油藏的勘探与开发风险。

裂缝要素分级是ReFract的独特功能，具有重要的地位和意义，它使我们真正避免了无用信息，大大提高后续裂缝预测和建模工作的精度与可靠性，也大幅度的提高了工作效率。

ReFract采用人工智能非线性神经网络技术进行裂缝分布模拟。由于各种描述裂缝要素的多种属性（构造应力、地震属性等）与裂缝指示参数（例如裂缝密度、裂缝各项异性等）之间的关系是非线性的，而且是复杂多变的，因此人工智能神经网络技术无疑是描述裂缝和建立裂缝

模型的有效手段。

值得一提的是，在ReFract中，所有的数据应用都是非强制性的，对数据的要求具有很大的灵活性，所有对研究区的，这对勘探阶段数据缺乏的状况尤其重要。

裂缝要素分级

人工智能神经网络建模

ReFract使用4种类型的裂缝要素来生成综合裂缝模型(可以从GOCAD、PETRA等建模软件中获得)：

●高分辨率地震属性，包含有裂缝信息或与裂缝有关的地质因素信息。可从叠前或

叠后地震中

提取。

●地质属性，包含有岩性、矿物颗粒度、矿物成分、岩相、孔隙度、以及孔隙压力。一般

来说，这些地质属性用地质统计学的方法得到，并用地震数据对其进行约束。

●地质力学属性，用地质力学模拟工具得到，反映现代应力场和古应力场分布)。

●构造信息，包括断层、层面、地层厚度、构造斜度、构造变形度（曲率）、断距、伪应

变等，在ReFract中可直接生成这些数据。

这种灵活应用多学科综合数据的能力使我们对裂缝油藏的预测和描述能力大为提高。ReFract对诸如地震属性等裂缝要素的应用是三维空间全方位的，当然也包括二维属性分布图。

ReFract可以直接读入传统地质模型数据（例如Gocad，Petrel，RMS，RC2等），而地质模型中包含着大量裂缝要素（例如岩性分布，孔隙度分布等）。ReFract生成的成果可直接输

出至原来的地质模型。

ReFract主要特点：

◆综合利用多学科裂缝要素数据进行裂缝建模，例如高精度地震反演数据、地震分频

数据、各种地震属性、地质属性、地应力数据、动态数据等

◆可用静态数据或动态数据作为裂缝指示数据（井上硬数据），并不一定需要井中成像

数据

◆可独立进行岩石力学分析，包括地层曲率分析（Curvature Analysis），应变分析

(StrainAnalysis）等，得到由构造形变引起的与裂缝相关的地质属性

◆裂缝要素属性（地震属性，地质属性等）的分级分析，计算各裂缝要素属性与裂缝

发育之间的关联度

◆应用各向异性属性体研究裂缝方向和类型，形成裂缝各向异性分布图

◆用连续型裂缝分布模型计算其相应的离散裂缝网络（Discrete Fracture Network）

◆用管流模型分析裂缝体系的连通性

◆模型动态验证

◆在裂缝模型上抽取伪井，预测新钻井的裂缝分布

◆将生成的裂缝模型直接输出至地质建模软件或数模软件（三维）

◆应用范围广，可应用与勘探、开发、以及强化采油各阶段

◆软件界面友好，易学易用

◆运行于PC（WindowsXP/2000）