(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211140206.5 (22)申请日 2022.09.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115222053 A (43)申请公布日 2022.10.21 (73)专利权人 中国石油大 学 （华东） 地址 257061 山东省东营市东营区北一路 739号中国石油大 学 （华东） (72)发明人 杨崇翔　王子振　陈冠霖　周卫东　 李罗鹏　武加锋　 (74)专利代理 机构 济南克雷姆专利代理事务所 (普通合伙) 37279 专利代理师 张玉玲 (51)Int.Cl. G06N 7/00(2006.01)G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (56)对比文件 CN 110288233 A,2019.09.27 CN 109087028 A,2018.12.25 CN 113033935 A,2021.0 6.25 CN 114075971 A,202 2.02.22 审查员 徐葛森 (54)发明名称 一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率 分析方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于蒙特卡罗方法的地层 可压性概率分析方法， 包括以下步骤： 选取评价 地层可压性的五个主要影 响因素， 基于蒙特卡罗 方法计算其概率分布； 求取每个主要影 响因素均 匀分布n个次区间的均值， 标准化处理后， 将结果 作为建立地层可压性评价指数与总概率分布输 入值； 计算五个主要影响因素的权重， 将权重分 别与标准化后的次区间的均值相乘并依次相加， 作为地层可压性评价指数； 将五个主要影 响因素 的概率分布依次相乘， 作为地层可压性评价指数 的总概率分布； 建立可压性评价指数与总概率分 布的图像， 根据图像， 由取值高低的概率判断哪 个地层的可压性较好。 本发明引入蒙特卡罗方 法， 将地层可压性评价与概率取值结合起来， 评 价结果鲜明易见。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115222053 B 2022.12.02 CN 115222053 B 1.一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性 概率分析方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 选取评价地层可压性五个主要影响因素， 分别为： 脆性指数、 岩石抗压强度、 地 应力差异系数、 断裂韧性、 裂缝发育程度； 步骤二： 基于蒙特卡罗方法计算五个主要影响因素的概率分布， 然后求取每个主要影 响因素均匀分布n个次区间的均值， 并标准 化处理； 步骤三： 利用 层次分析法计算出五个主要影响因素的权重， 将权重分别与标准化后的 次区间的均值相乘并依次相加， 将结果作为 地层可压性评价指数； 步骤四： 同时将五个主要影响因素的概率分布依次相乘， 将结果作为地层可压性评价 指数的总概 率分布； 步骤五： 最终建立可压性评价指数与概率分布的图像， 根据图像， 计算地层两两比较的 概率， 由取值高低的概 率来判断哪个地层的可压性较好。 2.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤三中， 可压性评价指数按下式计算： 可压性评价指数通过权 重分别与标准 化后的次区间的均值相乘并依次相加得 出： 式中，F为可压性评价指数； W1i为层次分析法确定的五个主要影响因素权重矩阵的第一 行第i列的元素； Jai为由五个主要影响因素标准化后的次区间的均值矩阵的第 a行第i列的 元素，a可以从1~n中任意取一个数， 其中这两个矩阵从左列至右列均依次为脆性指数、 抗压 强度、 地应力差异系数、 断裂韧性、 裂缝发育程度； 通过以上公式的计算， F得到n5个结果。 3.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤四中， 可压性评价指数的总概 率分布按下式计算： 将五个主 要影响因素的概 率分布依次相乘得 出： 式中，P为总概率分布； Gbi为五个主要影响因素次区间概率分布矩阵的第 b行第i列的元 素，b可以从1~n中任意取一个数， 其中此矩阵从左列至右列依次为脆性指数、 抗压强度、 地 应力差异系数、 断裂韧性、 裂缝发育程度； 通过以上公式的计算， P得到n5个结果， 并与 F的计算结果 一一对应。 4.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤五中， 根据图像， 取值高低的概 率通过公式计算所 得。 5.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤二中， n= 3~5。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115222053 B 2一种基于蒙特卡罗方 法的地层可压性概 率分析方 法 技术领域 [0001]本发明属于油气田开发技术领域， 具体涉及一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性 概率分析方法。 背景技术 [0002]作为最现实的非常规石油资源， 致密油藏的资源潜力对于缓解中国能源压力意义 重大。 对于此类储层， 为 实现经济开 发必须进行压裂作业。 储层的可压性是进 行压裂作业之 前首要考虑的因素。 可压性可描述为在相同压裂工艺技术条件下， 储层中形成复杂裂缝网 络并获得足够大的储层改造体积的概 率以及获取高经济效益的能力。 [0003]可压性大小取决于地应力差异、 岩石的脆性、 天然裂缝发育状况等因素。 到目前为 止， 国内外研究中对储层可压性评价几乎等价于 “脆性指数 ”评价， Rickman等提出的弹性参 数法是比较常用的脆性评价方法； 李庆辉等认为岩石的矿物组成特征对脆性指数有一定的 贡献； 陈昀等提出了基于能量耗散的岩石脆性评价方法； Breyer等将页岩的脆性与韧性作 为可压性的重要指标； 隋丽丽等采用裂隙分维数来体现岩石可压性； 袁俊亮等采用脆性指 数以及岩石力学参数评价地层的可压性。 而对可压性具有重要影响的天然裂缝发育及地应 力差异等因素， 目前仍 缺乏有效的评价手段。 发明内容 [0004]鉴于此， 本发明提供一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性概率分析方法， 通过概 率分布来实现对地层可压性的定量评价， 重点结合了地应力差异系数、 断裂韧性、 裂缝发育 程度等主要因素， 考虑的可压性影响因素更加全面， 以概率统计实验为基础的蒙特卡罗方 法， 提高了地层有效压裂的效率， 解决了现有评价方法存在的不足。 [0005]本发明提供一种基于蒙特卡罗方法的地层可压性 概率分析方法， 包括： [0006]选取评价地层可压性五个主要影响因素， 分别为： 脆性指数、 岩石抗压强度、 地应 力差异系数、 断裂韧性、 裂缝发育程度； [0007]采用MATLAB编程软件里面的内置函数， 将 不同地层的每个影响因素在区间范围内 生成n个次区间 （优选的n= 3~5） ， 并利用内置函数计算出每 个次区间的概 率分布； [0008]基于蒙特卡罗方法计算五个主要影响因素的概率分布， 然后求取每个影响因素均 匀分布n个次区间 （优选的n= 3~5） 的均值； [0009]将均值对所有的地层进行标准化处理后， 将结果作为建立地层可压性评价指数与 总概率分布的输入值。 [0010]进一步地， 计算地层可压性评价指数， 具体包括： [0011]利用层次分析法计算出五个主要影响因素的权重， 将权重分别与标准化后的次区 间的均值相乘并依次相加， 将结果作为 地层可压性评价指数； [0012]可压性评价指数通过权 重分别与标准 化后的次区间的均值相乘并依次相加得 出：说　明　书 1/5 页 3 CN 115222053 B 3