一种确定压裂液饱和度范围的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种确定压裂液饱和度范围的方法及系统，用于压裂结束后确定压裂效果、裂缝形态等信息。本发明专利技术提供的方法包括：测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；据修正后的阿尔奇公式计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw。在本发明专利技术中将可控源电磁法应用到页岩气开发领域，通过确定压裂前页岩电阻率和压裂后页岩电阻率的变化，进而确定饱和度范围，不仅能够准确的确定压裂状态，而且能降低成本、简化操作，为后续开发中的压裂方案设计提供指导。

A method and system for determining the range of fracturing fluid saturation

The invention discloses a method and system for determining the range of fracturing fluid saturation, which is used for determining the information of fracturing effect and fracture shape after fracturing. The method provided by the invention includes: measuring the resistivity Rw of the fracturing fluid used for fracturing, and determining the resistivity R0 of the shale at the fracturing site; determining the resistivity Rt of the shale after injection of the fracturing fluid by using the controlled source electromagnetic method; and calculating the range of the fracturing fluid saturation Sw according to the modified Archie formula. In the invention, the controllable source electromagnetic method is applied to the field of shale gas development. By determining the change of shale resistivity before fracturing and after fracturing, and then determining the saturation range, not only the fracturing state can be accurately determined, but also the cost can be reduced and the operation can be simplified, so as to design the fracturing scheme for subsequent development. For guidance.

【技术实现步骤摘要】
一种确定压裂液饱和度范围的方法及系统
本专利技术涉及页岩气开发领域，尤其涉及一种确定压裂液饱和度范围的方法及系统
技术介绍
压裂技术可以人为的改造储层，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。压裂过程形成的裂缝的发育程度和模式将直接控制着页岩气的开采量，压裂效果的好坏直接影响到页岩气井的稳产高产。因此，监测压裂裂缝的走向、长度不仅能验证压裂效果、了解裂缝形态、分析裂缝泻油状况，还能够分析地层主应力分布方向，对页岩气开发有着重要的指导作用针对确定压裂效果的问题，目前常采用的技术手段有通过时移地震、井间地震成像的方法，成像方法不仅成本高，而且用于确定压裂状况、裂缝形态也不准确，而已经公开的采用核磁共振技术评价压裂液对储层伤害的方法，虽然能较为精确确定压裂效果，但成本较高且操作较为复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种确定压裂液饱和度范围的方法及系统，能够确定页岩气开发过程压裂液的饱和度范围，进而确定压裂效果。第一方面，提供了一种确定压裂液饱和度范围的方法，该方法包括：S1、测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；S2、采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；S3、根据修正后的阿尔奇公式计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw。第二方面，提供了一种确定压裂液饱和度范围的系统，该系统包括：测量模块：用于测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；测点模块：用于采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；计算模块：用于根据修正后的阿尔奇公式计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例中，将可控源电磁法应用到页岩气开发领域，通过确定压裂前页岩电阻率和压裂后页岩电阻率的变化，进而确定饱和度范围，通过本专利技术实施例的方法不仅能够准确的确定压裂状态，而且能降低成本、简化操作，为后续开发中的压裂方案设计提供指导。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的确定压裂液饱和度范围的方法一个实施例流程图；图2为本专利技术实施例提供的确定压裂液饱和度范围的系统一个实施例结构图；具体实施方式本专利技术实施例提供了一种确定压裂液饱和度范围的方法及装置，用于确定页岩气开发过程压裂液的饱和度范围，进而确定压裂效果。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例中提供的确定压裂液饱和度范围的方法一个实施例包括：S101、测量压裂采用的压裂液电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0。所述压裂液的电阻率Rw是指在实验室中预先测量并计算得到的，所述页岩的电阻率R0是指可以通过查询得到压裂处页岩的电阻率，不同深度的页岩电阻率是不同的，根据压裂位置的深度就能确定该处页岩的电阻率。在本专利技术实施例中，压裂液的电阻率与页岩层的电阻率必须存在一定的电性差异且所引起的典型异常能被采用的仪器检测到，这是采用可控电磁法的必要前提条件。S102、采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt。可选的，所述S102具体包括：步骤a1、在压裂井周围布设可控源电磁测点，其中所述可控源电磁测点可完全覆盖压裂井段长度；步骤a2、压裂开始前，通过可控源电磁法采集，将得到的电磁场信号记为BEM1，对所采集的电磁场信号BEM1及压裂处页岩的电阻率R0进行约束反演，得到所述压裂井周围的地电模型信息BModel1；步骤a3、保持发射源和可控源电磁法测点不动，压裂结束后进行一次可控源电磁法采集，将得到的电磁场信号记为AEM2，对所采集的电磁场信号AEM2结合地电模型信息BModel1进行约束反演，得到压裂井周围的地电模型信息AModel2以及注入压裂液后的页岩电阻率Rt；S103、根据修正后的阿尔奇公式(1)计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw；其中，Rw代表的是压裂液电阻率，Rt代表的是注入压裂液后的页岩的电阻率，φ代表的是页岩的孔隙度,页岩的平均孔隙度为4％，m为胶结指数，a为岩性系数。在页岩中m＝1.58,a＝1.4。所述压裂液饱和度范围指的是压裂后，压裂液对地层破坏的范围，在压裂结束后，地层中会注满压裂液，这样就致使页岩的电阻率发生变化，根据计算就能确定地层中压裂液存在的范围。在本专利技术实施例中，Sw值越大，表示对地层破坏的越充分，Sw值越小或为0，则表示破坏越小，为0时则表示未造成破坏。优选的，所述步骤S103之后还包括：在标准野外环境下，计算压裂后压裂液的饱和度范围，根据野外实际测量结果，确定野外实际测量存在的误差。所述标准野外环境下可以是人工模拟的地层环境，也可以是野外各种地层参数符合标准的地层环境，所述计算压裂后压裂液的饱和度范围是多次测量获得的标准值或参考值。确定野外实际测量存在的误差可以为以后每次实际测量提供参考，修正实际测量中存在的差异。在本专利技术实施例提供的方法中将可控源电磁法应用到页岩气开发领域，通过确定压裂前页岩电阻率和压裂后页岩电阻率的变化，进而确定饱和度范围，不仅能够准确的确定压裂状态，而且能降低成本、简化操作。同时，本专利技术实施例确定的压裂液饱和度范围还可以用于分析地应力分布方向，对指导页岩气的开发具有积极作用。应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。上面主要描述了一种确定压裂液饱和度范围的方法，下面将对一种确定压裂液饱和度范围的系统进行详细描述。图2为本专利技术实施例提供了确定压裂液饱和度范围的系统的一个实施例结构图，该系统包括：测量模块21：用于测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；测点模块22：用于采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；可选的，所述测点模块22具体包括：设置单元221：用于在压裂井周围布设可控源电磁测点，其中所述可控源电磁测点可完全覆盖压裂井段长度；测量一单元222：用于压裂开始前，通过可控源电磁法采集，将得到的电磁场信号记为BEM1，对所采集的电磁场信号BEM1及压裂处页岩的电阻率R0进行约束反演，得到所述压裂井周围的地电模型信息BModel1；测量二单元223：用于保持发射源和可控源电磁法测点不动，压裂结束后进行一次可控源电磁法采集，将得到的电磁场信号记为AEM2，对所采集的电磁场信号AEM2结合地电模型信息BModel1进行约束反演，得到压裂井周围的地电模型信息AModel2以及注入压裂液后的页岩电阻率Rt；计算模块23：用于根据修正后的阿尔奇公式计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw。所属领域的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定压裂液饱和度范围的方法，其特征在于，包括：S1、测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；S2、采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；S3、根据修正后的阿尔奇公式(1)计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw；

【技术特征摘要】
1.一种确定压裂液饱和度范围的方法，其特征在于，包括：S1、测量压裂采用的压裂液的电阻率Rw，并确定压裂处页岩的电阻率R0；S2、采用可控源电磁法测点以确定注入所述压裂液后页岩的电阻率Rt；S3、根据修正后的阿尔奇公式(1)计算得到所述压裂液饱和度的范围Sw；其中，Rw代表的是压裂液电阻率，Rt代表的是注入压裂液后的页岩的电阻率，φ代表的是页岩的孔隙度,页岩的平均孔隙度为4％，m为胶结指数，a为岩性系数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、在压裂井周围布设可控源电磁测点，其中所述可控源电磁测点可完全覆盖压裂井段长度；S22、压裂开始前，通过可控源电磁法采集，将得到的电磁场信号记为BEM1，对所采集的电磁场信号BEM1及压裂处页岩的电阻率R0进行约束反演，得到所述压裂井周围的地电模...

【专利技术属性】
技术研发人员：周磊，谢兴兵，毛玉蓉，严良俊，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42