一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法技术

一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，包括以下步骤：(1)在地面环形布置内外呈放射状的测点；(2)通过套管向井下供入电流，启动压裂过程，连续测量采集供入电流数据和测点电位数据；(3)进行供入电流数据的标准化和测点电位数据的归一化；(4)绘制并实时展示电位环剖面图和平面等值线图；(5)对压裂过程进行控制。本发明专利技术一是通过增加测点环数及数量，提高了测量数据的精度；二是通过在压裂过程中增加测量次数，实时展示压裂液的推进方向和压裂裂缝的延伸情况，实现了压裂过程的连续可视化监测；三是可以根据压裂裂缝延伸情况实时展示，对压裂过程进行控制，在确保压裂效果的前提下使压裂液的使用量降至最低。

A continuous monitoring and control method for fractured casings based on borehole ground potential imaging

A continuous monitoring and control method for casing well fracturing based on well-to-ground potential imaging includes the following steps: (1) arranging radial measuring points inside and outside the annular surface; (2) feeding current into the well through the casing, starting the fracturing process, continuously measuring and collecting the feeding current data and measuring point potential data; (3) conducting the feeding current data Standardization and normalization of potential data of measurement points; (4) plotting and displaying potential loop profile and plane contour map in real time; (5) controlling fracturing process. The invention improves the accuracy of measurement data by increasing the number and number of measuring points, and realizes continuous visual monitoring of fracturing process by increasing the number of measuring points, displaying the direction of advancing fracturing fluid and the extension of fracturing fractures in real time, and realizing the continuous visual monitoring of fracturing process according to the actual extension of fracturing fractures. It is shown that controlling the fracturing process can minimize the use of fracturing fluid while ensuring the fracturing effect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法
本专利技术属于地质勘探
，涉及一种利用电场进行油井压裂探测及监测的方法，特别是一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法。
技术介绍
在低孔隙度低渗透油田开发过程中，通常需要对储层进行压裂才能进行求产与开采，压裂效果对油田后期开发具有十分重要的意义，因此迫切需要对压裂效果进行评价。油田井地电位测量技术是近年来发展起来的电法探测方法，是用来探测压裂规模、压裂缝延伸方向以及监测水驱方向的新方法。该方法通过套管直接供电，电流通过射孔孔眼直接供入目的层，产生异常电场，在地表布设观测电极就可以接收到由地下异常体产生的电位异常信号。目前，该方法主要用于对油田压裂缝进行检测，且仅在压裂前和压裂后分别测量电位异常数据，地面观测系统通常布置5环，每环两电极间隔20度，即每环18个电极，测量完成后通过对比压裂前后电位异常来确定压裂裂缝延展情况和延伸情况。该方法存在如下缺点：一是观测系统电极数偏少，方位分辨率不高；二是在对压裂裂缝检测时仅进行了压裂前、压裂后的地面电位观测，只能解释出压裂后状态，无法得知压裂过程中压裂液的动态推进方向和压裂裂缝的动态延伸情况；三是无法根据压裂裂缝的实时延伸情况，对压裂过程进行全程控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷之一，提供一种观测分辨率高、数据精度高、压裂检测结果准确，可以对压裂液的推进方向和压裂裂缝的延伸情况进行动态监测，以及还可以根据压裂裂缝延伸情况对压裂过程进行全程控制的基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，包括以下步骤：(1)以被测套管井为圆心，在地面环形布置内外呈放射状的测点；(2)通过套管向井下供入电流，启动压裂过程，连续测量采集供入电流数据和测点电位数据；(3)进行供入电流数据的标准化和测点电位数据的归一化；(4)绘制并实时展示电位环剖面图和平面等值线图，即表示压裂所产生的新的低阻导电体的分布及扩张方向，也即表示压裂裂缝延伸方向和延伸程度；(5)根据实时展示的压裂裂缝延伸方向和延伸程度，对压裂过程进行控制。进一步，所述步骤(1)中所述测点的布置方式为6环测点，各环半径依次为50米、100米、150米、200米、250米、300米，各环中相邻测点夹角为15度，每环各布置24个测点。进一步，所述步骤(2)中，以恒定时间间隔采集测点数据，所述采集数据的时刻包括启动压裂前、注入前置液时、注入携砂液时、注入顶替液时和完成压裂完成后。进一步，所述步骤(2)中，在启动压裂前和完成压裂完成后采集6个环测点的电位数据；在注入前置液、携砂液和顶替液时采集由内向外第一环、第二环测点的电位数据。进一步，所述步骤(4)中，实时展示第一环、第二环测点的电位环剖面图和平面等值线图，即表示压裂裂缝的动态延伸方向和延伸程度。进一步，所述步骤(5)中对压裂过程进行控制的方法为：注入前置液/携砂液时，动态实时展示第一环、第二环测点的电位环剖面图和平面等值线图，当图中曲线变化速率趋缓或停止时，表示前置液/携砂液已经饱和，即可进入下一压裂步骤；注入顶替液时，动态实时展示第一环、第二环测点的电位环剖面图和平面等值线图，当图中曲线变化速率趋缓或停止时，表示顶替液已经饱和，即可结束压裂过程。进一步，所述基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法还包括以下步骤：(6)压裂过程结束后，根据启动压裂前和完成压裂完成后6个环测点的电位数据，分别绘制电位环剖面图和平面等值线图，通过对比展示最终压裂效果。本专利技术一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，一是通过增加测点环数及数量，提高了测量数据的精度；二是通过在压裂过程中增加测量次数，不仅增加了测量数据的信息量，而且还实时展示压裂液的推进方向和压裂裂缝的延伸情况，实现了压裂过程的连续可视化监测；三是可以根据压裂裂缝延伸情况的实时展示与监测，在确保压裂效果的前提下使压裂液的使用量降至最低，从而节约了生产成本。附图说明图1是实施例1中所述的测点布置示意图；图2是实施例3中所述的压裂前6个环的井地电位测量成像图；图3是实施例3中所述的压裂后6个环的井地电位测量成像图；图4是实施例3中所述的压裂中50米环、100米环的电位剖面图；图5是实施例3中所述的压裂前的井地电位连续监测成像图；图6是实施例3中所述的注入前置液时的井地电位连续监测成像图；图7是实施例3中所述的注入携砂液时的井地电位连续监测成像图；图8是实施例3中所述的注入顶替液时的井地电位连续监测成像图；图9是实施例3中所述的压裂后的井地电位连续监测成像图。具体实施方式以下结合附图1至9，进一步说明本专利技术一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法的具体实施方式。本专利技术一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法不限于以下实施例的描述。实施例1：本实施例给出一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法的测点布置方式，如图1所示，以被测套管井1为圆心，在地面环形布置内外呈放射状的测点2。所述测点2的布置方式为6环测点，各环半径依次为50米、100米、150米、200米、250米、300米，各环中相邻两测点之间的夹角为15度，每环各布置24个测点。所述被测套管井1的套管与电源连接，所述测点设有电位采集装置，用于测量测点电位，测点电位数据通过有线或无线的方式送至后端的数据处理与分析装置。实施例2：本实施例给出一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，包括以下步骤：1、以被测套管井为圆心，在地面环形布置内外呈放射状的测点。具体布置方式参考实施例1。2、通过套管向井下供入电流，启动压裂过程，连续测量采集供入电流数据和测点电位数据。具体的，可以以恒定时间间隔采集测点数据(例如压裂全过程预计为1至2小时，时间间隔设置为1至10分钟)，所述采集数据的时刻应覆盖启动压裂前、注入前置液时、注入携砂液时、注入顶替液时和完成压裂完成后等压裂全过程，以实时监测并展示各阶段的压裂效果。作为一种优选的实施方式，在启动压裂前和完成压裂完成后采集6个环测点的电位数据，作为全面评估最终压裂效果的依据；在注入前置液、携砂液和顶替液等过程中，可以仅采集由内向外第一、第二环测点的电位数据，其目的在于第一、第二环测点的电位数据可以更直观、更准确的展示压裂进展程度。3、进行供入电流数据的标准化和测点电位数据的归一化。进行供入电流数据的标准化的目的在于，校正供入电流的差异，消除因电流变化引起的测量误差；进行测点电位数据的归一化的目的在于，将电位数据归一转换至[0，1]的区间内，为绘制电位环剖面图和平面等值线图提供所需数据。4、绘制并实时展示电位环剖面图和平面等值线图，该图即表示压裂所产生的新的低阻导电体的分布及扩张方向，也即表示压裂裂缝延伸方向和延伸程度。其原理是，压裂液(即前置液、携砂液和顶替液)的电阻率与周围介质的导电性具有一定差异，在压裂过程中，注入的压裂液改变了地下的电性结构；同时，向井中供电进一步增大了这种电性变化，相当于加大了信号强度，使地面更容易接收到这种地下电性变化所产生的电信号。通过研究地下因压裂所产生的新的低阻导电体的分布，即可实现对压裂裂缝延伸方向和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)以被测套管井为圆心，在地面环形布置内外呈放射状的测点；(2)通过套管向井下供入电流，启动压裂过程，连续测量采集供入电流数据和测点电位数据；(3)进行供入电流数据的标准化和测点电位数据的归一化；(4)绘制并实时展示电位环剖面图和平面等值线图，即表示压裂所产生的新的低阻导电体的分布及扩张方向，也即表示压裂裂缝延伸方向和延伸程度；(5)根据实时展示的压裂裂缝延伸方向和延伸程度，对压裂过程进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)以被测套管井为圆心，在地面环形布置内外呈放射状的测点；(2)通过套管向井下供入电流，启动压裂过程，连续测量采集供入电流数据和测点电位数据；(3)进行供入电流数据的标准化和测点电位数据的归一化；(4)绘制并实时展示电位环剖面图和平面等值线图，即表示压裂所产生的新的低阻导电体的分布及扩张方向，也即表示压裂裂缝延伸方向和延伸程度；(5)根据实时展示的压裂裂缝延伸方向和延伸程度，对压裂过程进行控制。2.根据权利要求1所述的基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述测点的布置方式为6环测点，各环半径依次为50米、100米、150米、200米、250米、300米，各环中相邻测点夹角为15度，每环各布置24个测点。3.根据权利要求2所述的基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，以恒定时间间隔采集测点数据；所述采集数据的时刻包括启动压裂前、注入前置液时、注入携砂液时、注入顶替液时和完成压裂完成后。4.根据权利要求3所述的基于井地电位成像的套管井压裂连续监测控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福莱，谭茂金，白泽，
申请(专利权)人：东方华隆北京石油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11