直方向可W定義為沿著從地球中屯、延伸的徑向線。因此，在308進(jìn)行確定時(shí)，可W通過 依次或同時(shí)考慮=個(gè)主應(yīng)力方向并測量它們相對(duì)于垂直方向的軌跡角來進(jìn)行。方法300然 后可W包括從所述=個(gè)主應(yīng)力方向中確定與垂直方向的最小角度，如310所示。在另一個(gè)實(shí) 施例中，可W相對(duì)于所述層理方向（例如，代替真正的垂直和/或水平方向）來確定所述角 度。
[0070] 方法300然后可W包括確定是否選擇另一個(gè)單元，如312所示。如果要選擇另一單 元，方法300可W返回到304選擇一個(gè)網(wǎng)格單元。否則，方法300可W進(jìn)行到方框314。在一些 實(shí)施例中，方法300可W包括考慮在302接收的一個(gè)、一些(例如，預(yù)定的子集）、或所有的網(wǎng) 格單元。
[0071]在方框314,方法300可W包括識(shí)別一個(gè)或多個(gè)單元限定了超過或低于一闊值的最 小角度所在的位置。最小角度可W是在30如角定的主應(yīng)力方向與垂直方向之間或主應(yīng)力方 向與層理之間的最小角度。該闊值可W是預(yù)定的、用戶指定的、根據(jù)力學(xué)或地質(zhì)因素設(shè)定 的、和/或可基于所確定的最小角度測量值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等(例如，W指示異常值)所建 立的。
[0072] 方法300還可W，在某些情況下，包括顯示表示所述最小角度測量值的數(shù)據(jù)，顯示 其中最小角度高于或低于或同時(shí)高于和低于闊值的位置的數(shù)據(jù)，如316所示。例如，在316顯 示可W包括高亮最小角度超過或低于闊值的所識(shí)別的位置，顯示角度值的一些或全部顏色 編碼顯示，或者可W至少部分地基于所述垂直度和/或基于偏離層理的傾斜而提供任意其 它合適的顯示。在一些實(shí)施例中，表示垂直度和/或偏離層理的傾斜的數(shù)據(jù)可W與其它數(shù)據(jù) (例如，其它水力壓裂性能屬性)相結(jié)合，W得到地下體積區(qū)的完井質(zhì)量值。
[0073] 圖3B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的表示所述主應(yīng)力方向的垂直度的數(shù)據(jù)顯示350的透 視圖。顯示350可W包括=維地質(zhì)單元網(wǎng)格352,其可W包括單元354和每個(gè)單元354中的箭 頭356,箭頭356表示單元354中的主應(yīng)力方向。特別地，例如，箭頭356可W表示最接近垂直 方向的主應(yīng)力方向，例如，如圖3A的方框308所確定的。箭頭356可W是顏色編碼的、加權(quán)的 或W其它方式高亮的W提醒注意具有超過一個(gè)或多個(gè)闊值的垂直度、統(tǒng)計(jì)異常等的單元 354。類似地，單元354其本身可W是顏色編碼的或W其它方式高亮的，例如，如單元354-1所 示，W提供類似的效果。
[0074] 圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于確定應(yīng)力體制的方法400的流程圖。應(yīng)力體制可 W是一個(gè)水力壓裂性能屬性，其可W被用來確定完井質(zhì)量。一般地，應(yīng)力體制可W是=種斷 層類型中的一個(gè):正常、走滑、和層面沖斷。斷層類型可W確定用于計(jì)算Q值的合適方程，Q值 可W表示應(yīng)力楠圓率系數(shù);因此，可W基于所述Q系數(shù)來確定所述應(yīng)力體制。特別地，根據(jù)一 個(gè)實(shí)施例，應(yīng)力楠圓率系數(shù)R可根據(jù)方程(1)定義：
[0076] 其中Oi、化、化分別表示最大壓縮、中間、和最小壓縮應(yīng)力。
[0077] 在所示實(shí)施例中，方法400可W接收=維地質(zhì)單元網(wǎng)格，如402所示。所述地質(zhì)單元 網(wǎng)格可W包括表示地下體積區(qū)的離散區(qū)域的多個(gè)單元;特別地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述網(wǎng)格 的單元可包括(例如，通過在數(shù)據(jù)庫、表等之中的關(guān)聯(lián))表示包含在由網(wǎng)格中的單元所表示 的地下體積區(qū)的區(qū)域中的介質(zhì)的力學(xué)特性的數(shù)據(jù)。
[0078] 所述方法402可包括選擇網(wǎng)格單元，如404所示。單元可W包括表示=個(gè)主應(yīng)力的 各自方向與幅度的數(shù)據(jù)，如406所示。方法400然后可W進(jìn)行到，確定=個(gè)主要應(yīng)力中的哪一 個(gè)具有最接近垂直方向的方向，如408所示。方法400還可包括根據(jù)它們各自的幅度排序所 述=個(gè)主應(yīng)力，如410所示。此外，方法400可包括識(shí)別所述垂直、最大水平和最小水平應(yīng)力 在幅度方面分別是否為最大壓縮、中間或最小壓縮主應(yīng)力，如412所示。方法400可W進(jìn)行 至IJ，計(jì)算所述單元的Q系數(shù)。此后，在一個(gè)實(shí)施例中，方法400可W進(jìn)行到，至少部分地基于所 述Q系數(shù)為所述單元確定應(yīng)力體制和楠圓率系數(shù)，如415所示。
[0079] 方法400然后可W確定是否考慮網(wǎng)格的另一個(gè)單元，如416所示。在一些實(shí)施例中， 所述方法400可W包括考慮一個(gè)、一些或者全部網(wǎng)格單元。如果考慮另外的單元，所述方法 400可W返回方框404并選擇另一個(gè)單元。另一方面，如果所述方法400確定不再考慮另外的 單元，則在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法400可W繼續(xù)進(jìn)行到顯示表示應(yīng)力體制和Q系數(shù)的數(shù)據(jù)， 例如，W顏色編碼的量或者地圖的形式，如418所示。在另一實(shí)施例中，所述方法400可W省 略顯示應(yīng)力體制和/或Q系數(shù)數(shù)據(jù)，并且運(yùn)樣的數(shù)據(jù)可W被提供用于其他步驟和/或用于確 定，例如，完井質(zhì)量。例如，具有層面沖斷應(yīng)力體制的位置可W導(dǎo)致一個(gè)低完井質(zhì)量得分或 者排名。
[0080] 圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于確定地下體積區(qū)的應(yīng)力各向異性的方法500的 流程圖。應(yīng)力各向異性可W是一個(gè)水力壓裂性能屬性，其可W被用于計(jì)算完井質(zhì)量。此外， 方法500可W包括接收=維地質(zhì)單元網(wǎng)格作為輸入，如502所示。所述地質(zhì)單元網(wǎng)格可W包 括表示地下體積區(qū)的離散區(qū)域的多個(gè)單元;具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述網(wǎng)格的單元可W 包括(例如，通過在數(shù)據(jù)庫、表等之中的關(guān)聯(lián))表示包含在由網(wǎng)格中的所示單元所表示的地 下體積區(qū)的區(qū)域中的介質(zhì)的力學(xué)特性的數(shù)據(jù)。
[0081] 方法500可W包括選擇網(wǎng)格單元，如504所示。所選擇的單元可W包括表示所述= 個(gè)主應(yīng)力各自的方向和幅度的數(shù)據(jù)，如506所示。所述方法500然后可W進(jìn)行到識(shí)別所述= 個(gè)主應(yīng)力中具有最大壓縮主應(yīng)力幅度的一個(gè)主應(yīng)力，W及所述=個(gè)主應(yīng)力中具有最小壓縮 主應(yīng)力幅度的一個(gè)主應(yīng)力，如508所示。所述方法500然后可W比較所述最大壓縮與最小壓 縮主應(yīng)力的幅度。例如，如圖所示，所述方法500可W包括確定所述最大壓縮幅度和最小壓 縮幅度之間的差、確定其比率、和/或確定水平偏應(yīng)力幅度，如510所示。所述偏應(yīng)力是通過 從應(yīng)力矩陣的每個(gè)對(duì)角線分量中減去正應(yīng)力分量的平均值得到的。
[0082] 至少部分基于該差、比率和/或偏應(yīng)力，可W確定應(yīng)力各向異性屬性值，如512所 示。所述各向異性屬性值可W與如在510所計(jì)算的所述差、比率、或偏屯、力相同。在另一個(gè)實(shí) 施例中，所述各向異性屬性值可W從510中計(jì)算的值得到，例如，基于所述差、比率和/或偏 應(yīng)力的組合、基于從相鄰單元中計(jì)算的值、和/或基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其它單元的統(tǒng)計(jì)(例如，平均 值和標(biāo)準(zhǔn)差）。
[0083] 方法500然后可W包括確定是否具有其它單元計(jì)算應(yīng)力各向異性屬性值，如514所 示。在一些實(shí)施例中，所述方法500可W對(duì)一個(gè)、一些或全部的網(wǎng)格單元計(jì)算所述各向異性 屬性值。在一些實(shí)施例中，所述方法500可W進(jìn)行到顯示所述應(yīng)力各向異性屬性值，例如與 網(wǎng)格單元相關(guān)的，如516所示。例如，所述值可W與顏色或灰度相關(guān)，其可W用于凸顯與超過 闊值、低于闊值、不同于相鄰單元的各向異性屬性值等的各向異性屬性值相關(guān)的單元。然 而，在其他實(shí)施例中，所述各向異性屬性值可W不直接顯示，而是與一個(gè)或多個(gè)其它水力壓 裂性能屬性相結(jié)合W得出完井質(zhì)量，其然后可W或可W不可視化地顯示。
[0084] 圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于為所述地下體積區(qū)確定平面應(yīng)變模量的方法 600的流程圖。所述平面應(yīng)變值可W是水力壓裂性能屬性，其可W用于確定完井質(zhì)量，如上 參考圖1和2所述的。
[0085] 方法600可W包括接收=維地質(zhì)單元網(wǎng)格作為輸入，如602所示。所述地質(zhì)單元網(wǎng) 格可W包括表示地下體積區(qū)的離散區(qū)域的多個(gè)單元;具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述網(wǎng)格的 單元可W包括(例如，通過在數(shù)據(jù)庫、表等之中的關(guān)聯(lián))表示包含在由網(wǎng)格中的所述單元所 表示的地下體積區(qū)的區(qū)域中的介質(zhì)的力學(xué)特性的數(shù)據(jù)。
[0086] 所述方法600還可W包括選擇網(wǎng)格的一個(gè)單元，如604所示。在一個(gè)實(shí)施例中，所選 擇的單元可W包括表示由所述單元表示的區(qū)域的介質(zhì)的楊氏模量值和泊松比值的數(shù)據(jù)，如 606所示。所述方法600然后可W進(jìn)行到基于所述楊氏模量值和泊松比值計(jì)算所述單元的平 面應(yīng)變模量，如608所示。所述平面應(yīng)變模量值可W與所述單元相聯(lián)系地存儲(chǔ)，例如在一個(gè) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中將所述單元的位置或標(biāo)識(shí)與其平面應(yīng)變模量值相關(guān)聯(lián)。
[0087] 所述方法600還可包括確定是否為另外的單元計(jì)算平面應(yīng)變模量，如610所示。如 果有，所述方法600可W返回到選擇網(wǎng)格的單元并重復(fù)該計(jì)算。如果沒有，所述方法600可W 進(jìn)行到顯示表示所述單元的平面應(yīng)變模量的數(shù)據(jù)，如612所示。
[0088] 例如，所述顯示可W包括根據(jù)所述平面應(yīng)變模量值為所述單元進(jìn)行顏色編碼或施 加灰度。在一些實(shí)施例中，基于超過一個(gè)或多個(gè)闊值的平面應(yīng)變、基于相對(duì)于地下體積區(qū)中 其它單元的排名、統(tǒng)計(jì)等，所述單元可W被凸顯(例如，通過相反的顏色、灰度等）。在其他的 實(shí)施例中，所述方法600可W不顯示所述平面應(yīng)變值。此外，在一些實(shí)施例中，所述平面應(yīng)變 值可W被用于，例如與一個(gè)或多個(gè)其它水力壓裂屬性相結(jié)合，確定所述完井質(zhì)量。
[0089] 圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的確定破裂壓力、裂縫起始?jí)毫Α魤毫?、及其梯度?方法700的流程圖。所述破裂壓力、起始?jí)毫捌涮荻瓤蒞是可W用于計(jì)算完井質(zhì)量的水力 壓裂性能屬性。
[0090] 所述方法700可W包括接收=維地質(zhì)單元網(wǎng)格作為輸入，如702所示。所述地質(zhì)單 元網(wǎng)格可W包括可表示地下體積區(qū)的離散區(qū)域的多個(gè)單元。所述方法700還可W包括接收 一個(gè)或多個(gè)水力壓裂控制參數(shù)作為輸入，如704所示，W及井方位數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，所 述水力壓裂控制參數(shù)可W包括所述地下體積區(qū)的特征，例如孔隙流體壓力、抗拉強(qiáng)度、斷裂 初性、畢奧多孔彈性系數(shù)、描述所述井眼與地層之間的壓力連通的系數(shù)、地層中已有缺陷的 存在與否、如果存在時(shí)所述缺陷的尺寸和方位、流體流變學(xué)、加壓速率。所述水力壓裂控制 參數(shù)還可W包括井方位數(shù)據(jù)。
[0091] 所述方法700然后可W進(jìn)行到選擇例如靠近井眼的網(wǎng)格單元，如706所示。如上所 解釋的，一個(gè)單元"靠近"所述井眼是指其特性受到由所述井引起的應(yīng)力擾動(dòng)的影響。此外， 所選擇的單元可W包括表示=個(gè)主應(yīng)力的方位和幅度W及介質(zhì)的彈性特性的數(shù)據(jù)，如708 所示。所述方法700然后可W進(jìn)行到基于所述主應(yīng)力及彈性特性確定所述單元的起始?jí)毫Γ?如710所示。此外，所述方法700可W包括基于所述=個(gè)主應(yīng)力中具有最小幅度的主應(yīng)力確 定破裂壓力，如712所示。
[0092] 所述方法700然后可W進(jìn)行到確定是否有另外的單元要確定其破裂壓力，如714所 示。在一些實(shí)施例中，可W考慮一個(gè)、一些或所有的網(wǎng)格單元。因此，當(dāng)在714確定考慮另外 的單元時(shí)，所述方法700可W返回到選擇一個(gè)單元并可W在710和712為新選擇的單元執(zhí)行 所述確定。
[0093] 在一些實(shí)施例中，當(dāng)在714確定不為其他單元考慮破裂起始?jí)毫r(shí)，所述方法700 可W進(jìn)行到基于所述單元的破裂起始?jí)毫退鰡卧膶?shí)際垂直深度確定破裂起始發(fā)生， 如716所示。例如，作為垂直深度的函數(shù)的所述單元的破裂起始?jí)毫?例如，通過用所述單元 的垂直深度去除所述破裂起始?jí)毫Γ┑母淖兛蒞被計(jì)算，W便得到梯度。在其他實(shí)施例中， 在716的該確定可W發(fā)生于確定沒有另外的單元需要被確定之前，例如，在考慮某些數(shù)量或 子集的單元之后。