一种微地震-压裂工程数据综合分析方法技术

本发明专利技术涉及一种微地震‑压裂工程数据综合分析方法，包括水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法、地层破碎带微地震响应特征及识别方法、断层激发微地震特征响应及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析方法。本发明专利技术的微地震‑压裂工程综合分析方法，对比分析了微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的联系，阐述了微地震震源破裂机制，为微地震处理解释资料的正确使用提供了基础。本发明专利技术的地层破碎带微地震特征及识别方法、断层激发微地震特征及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析，提供了微地震、压裂施工数据、地震资料等多资料相结合的综合分析方法，可深化工程地质认识，为现场压裂施工的调整提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种微地震-压裂工程数据综合分析方法
本专利技术涉及油气储层增产领域，更具体地说，涉及一种微地震-压裂工程数据综合分析方法。
技术介绍
随着非常规资源的开发，微地震监测技术已成为实时监测压裂作业的一种常用的技术，通常工程师利用微地震定位图来估计水力裂缝的高度、长度、复杂度及相对射孔孔眼的位置。但是微地震处理解释资料的正确使用，需要理解微地震事件位置和水力压裂裂缝扩展之间的关系。但是目前缺乏微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的对比分析，对于微地震震源破裂机制不明确，导致工程师们错误地将微地震事件与水力压裂裂缝的张开与延伸直接相关联。同时缺乏微地震响应特征与工程地质参数之间的关联性研究，单一使用微地震处理解释结果无法有效的指导压裂施工。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种微地震-压裂工程数据综合分析方法可深化工程地质认识，为现场压裂施工的调整提供依据。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种微地震-压裂工程数据综合分析方法，包括水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法、地层破碎带微地震响应特征及识别方法、断层激发微地震特征响应及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析方法。上述方案中，所述水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法，从整个施工过程中微地震震源破裂累计时间、震源剪切总面积、震源总能量方面对比水力压裂施工时间、水力裂缝总面积及水力压裂注入总能量，分析微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的区别与联系，并阐述微地震震源破裂产生机制。上述方案中，所述地层破碎带微地震响应特征及识别方法，综合钻遇情况、地震资料、微地震解释资料及压裂施工资料，多资料识别方地层破碎带并阐述破碎带激发微地震响应特征。上述方案中，所述断层激发微地震特征响应及识别方法，对比分析水力压裂激发微地震响应特征与断层激发微地震响应特征的区别，综合地震资料、微地震解释资料及压裂施工资料，识别断层及阐述断层激发微地震特征的影响。上述方案中，所述层理发育储层微地震响应特征分析方法，对比分析层理发育层段与不发育层段的微地震事件数，同时结合全施工过程微地震事件的阶段统计结果及微地震事件数与净压力的匹配关系，阐述了层理发育储层的微地震响应特征。实施本专利技术的微地震-压裂工程数据综合分析方法，具有以下有益效果：本专利技术的微地震-压裂工程综合分析方法，对比分析了微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的联系，阐述了微地震震源破裂机制，为微地震处理解释资料的正确使用提供了基础。本专利技术的地层破碎带微地震特征及识别方法、断层激发微地震特征及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析，提供了微地震、压裂施工数据、地震资料等多资料相结合的综合分析方法，可深化工程地质认识，为现场压裂施工的调整提供依据。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1a是微地震事件产生机制(孔隙压力、滤失、诱导应力效应)的示意图；图1b是微地震事件产生机制(天然弱面)的示意图；图2a-图2b是破碎带区域微地震响应特征示意图；图3a-图3b是断层激发微地震响应特征示意图；图4a-图4b是1、3号小层微地震事件统计图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术微地震-压裂工程数据综合分析方法，包括水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法、地层破碎带微地震响应特征及识别方法、断层激发微地震特征响应及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析方法。如图1a-图1b所示，水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法，从整个施工过程中微地震震源破裂累计时间、震源剪切总面积、震源总能量方面对比水力压裂施工时间、水力裂缝总面积及水力压裂注入总能量，分析微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的区别与联系，并阐述微地震震源破裂产生机制。从整个压裂施工过程产生的微地震事件分析来看：(1)单个微地震破裂持续时间短(<1ms)微地震事件并不是连续产生的，所有微地震事件累计时间(s)占压裂施工时间很小一部分；(2)微地震震源剪切面积只占总裂缝面积很小一部分(<1％)；(3)微地震能量与压裂施工注入总能量相比占很小一部分；(4)微地震事件S波能量整体高于P波能量。分析表明：微地震事件以剪切机制为主，是一个快速破裂的过程，而水力压裂过程是一个张性开启过程，是一个相对缓慢的过程；微地震事件并不代表整个水力压裂的变形过程，水力压裂过程中存在耐震过程。微地震事件产生的原因主要有：(1)孔隙效应；压裂过程中由于滤失作用引起孔隙压力的变化，导致作用于天然弱面的有效应力发生变化，而产生剪切破裂。(2)诱导应力效应：水力裂缝的开启会使裂缝附近岩石产生形变，导致初始应力发生改变，影响范围与岩石力学参数、裂缝尺寸有关，通常在距离裂缝面一个裂缝高度的距离后，影响作用很小；(3)裂缝端部效应：孔隙压力增大时，在裂缝尖端前产生张应力，导致裂缝尖端附近区域发生剪切破裂；(4)压裂液滤失至天然弱面：水力裂缝与天然裂缝相遇时，压裂液渗入至天然裂缝中，改变作用于天然裂缝面上的有效应力及力学性质，产生剪切破裂。如图2a-图2b所示，地层破碎带微地震响应特征及识别方法，综合钻遇情况、地震资料、微地震解释资料及压裂施工资料，多资料识别方地层破碎带并阐述破碎带激发微地震响应特征。结合实施例井A的过井地震剖面可看到，水平段穿行层位内无明显的同相轴错断，说明改造目的层段无大断裂存在。该井第27段至33段穿行轨迹处的地震同相轴特征相对于于1段至26段明显杂乱，结合实钻过程，可以推测第27至33段处于地层破碎带。从该井微地震监测结果来看，第27段至33段的微地震事件数量少且能量弱。结合实施例井B的过井地震剖面可看到，井段3300-3500m同向轴振幅减弱、连续性变差，2017Z7测线在该区域同相轴同样发生扭曲。结合实钻情况，本井钻进至3300m处，返出岩屑呈块状，且岩屑块较坚硬，井壁出现轻微垮塌。本井钻至3500m处，出现卡钻。推测井段3300-3500m处于地层破碎带。从实施例井B井的微地震监测结果来看，对应井段3300-3500m的第1-4段微地震事件数量少且能量低。综合分析表明，受地层破碎带影响，微地震呈现事件数量少、能量弱的特征。如图3a-图3b所示，断层激发微地震特征响应及识别方法，对比分析水力压裂激发微地震响应特征与断层激发微地震响应特征的区别，综合地震资料、微地震解释资料及压裂施工资料，识别断层及阐述断层激发微地震特征的影响。相比水力压裂破裂激发微地震事件，断层激发微地震具有如下特征：(1)微地震事件数密集增加；(2)水力压裂破裂激发微地震事件震级较小，断层激发微地震震级较大；(3)断层激发微地震事件具有明显的线性特征；实施例B井第8-10段压裂施工时，施工压力整体比前7段低近10MPa，同时微地震显示事件数量、波及范围明显增加。结合二维地震资料、压裂施工曲线、微地震资料综合分析在前期压裂的过程中垂直方向封隔性较好，表明平面方向上可能发生了变化。判断断层影响是第8-10段压裂施工及微地震事件特征主要原因。如图4a-图4b所示，层理发育储层微地震响应特征分析方法，对比分析层理发育本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微地震‑压裂工程数据综合分析方法，其特征在于，包括水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法、地层破碎带微地震响应特征及识别方法、断层激发微地震特征响应及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析方法。

【技术特征摘要】
1.一种微地震-压裂工程数据综合分析方法，其特征在于，包括水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法、地层破碎带微地震响应特征及识别方法、断层激发微地震特征响应及识别方法、层理发育储层微地震响应特征分析方法。2.根据权利要求1所述的微地震-压裂工程数据综合分析方法，其特征在于，所述水力压裂裂缝破裂特征与微地震震源破裂特征对比分析方法，从整个施工过程中微地震震源破裂累计时间、震源剪切总面积、震源总能量方面对比水力压裂施工时间、水力裂缝总面积及水力压裂注入总能量，分析微地震震源破裂机制与水力压裂破裂机制之间的区别与联系，并阐述微地震震源破裂产生机制。3.根据权利要求1所述的微地震-压裂工程数据综合分析方法，其特征在于，所述地层破碎带微地震响...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁凯，胡光，吉玉林，郝玉芬，胡泽文，黄银，闫秀，王冰，钟涛，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化江汉石油工程有限公司，中石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司，
类型：发明
国别省市：北京,11