一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统，方法包括：在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号，获取相邻已压裂段监测范围内若干监测点处在压裂过程中的电场信号或磁场信号；以所述电场信号或磁场信号或电阻率进行差分计算，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场；以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，得到相邻已压裂段在监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度随当前压裂段压裂进程中的变化特征，并基于所述电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的变化特征判断当前压裂段施工是否对相邻已压裂段造成影响。

A Four-Dimensional Real-Time Electromagnetic Monitoring Method and System for Oil and Gas Fracturing Intersection Influences

The embodiment of the present invention provides a four-dimensional real-time electromagnetic monitoring method and system for the influence of oil and gas fracturing intervals. The method includes: in the current fracturing interval construction process, electromagnetic wave excitation signals containing different frequencies are simultaneously transmitted from adjacent fractured intervals at a distance set in parallel or perpendicular to the direction of horizontal wells to obtain adjacent fractured intervals. The electric field signal or magnetic field signal in the process of fracturing at several monitoring points within the monitoring range of the fracturing section; the residual electric field or residual magnetic field in the adjacent fractured section can be obtained by differential calculation of the electric field signal or magnetic field signal or resistivity; and the integral is made on the basis of the negative anomaly of the residual electric field or residual magnetic field. By calculation, the variation characteristics of electric field residuals or magnetic field residuals or resistivity residuals of adjacent fractured sections with the current fracturing process at monitoring points are obtained. Based on the variation characteristics of the electric field residuals or magnetic field residuals or resistivity residuals, it is judged whether the current fracturing section construction causes shadow on adjacent fractured sections. Ring.

【技术实现步骤摘要】
一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统
本专利技术涉及勘查地球物理领域的油气开发
，更具体地，涉及一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统。
技术介绍
在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，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。压裂的方法分水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝。为防止泵车停止工作后，压力下降，裂缝又自行合拢，在地层破裂后的注入液体中，混入比地层密度大数倍的砂子，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油流环境长期得以改善。当前水力压裂技术已经非常成熟，油井增产效果明显，早已成为人们首选的常用技术。油气井实施压裂改造措施后，需要有效的监测方法来确定压裂作业效果，获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息，以改善页岩气藏压裂增产作业效果以及气井产能，并提高页岩气采收率；现有技术中的监测方法要有井下微地震、直接近井筒裂隙监测、分布式声感器。井下微地震监测法是根据流体注入可诱发微地震事件的原理，利用返回的波场对储气层裂缝的响应特征，进行波场响应分析，得出相应压裂的监测反应结果；直接近井筒裂隙监测法原理：监测技术是通过测井压裂后页岩气井的流体物理特性，反演近井筒范围裂缝参数信息，主要包括同位素示踪剂法、温度测井等等；分布式声传感监测方法是利用光纤作为声音传感传输介质实时监测光纤沿线的声音分布情况，进而获取裂缝信息。微地震监测是页岩气储层水力压裂改造过程中的配套技术，但目前由于微地震监测技术限制，因地震波在地层中传播时信号会不断衰减、井筒环境噪音大、泵压及泵速以及在当前压裂段和相邻已压裂段之间存在大量裂缝网，严重影响地震波传播等原因，不能十分有效直观地描绘水力压裂改造储层的裂缝的生长过程、几何形状和空间展布，更不能有效地监测当前压裂段的压裂液是否通过缝网通道进入相邻已压裂段的缝网；直接近井筒裂隙监测法不具备实时监测功能，监测范围小，不能实时监测当前压裂段的压裂液是否通过压裂缝进入相邻已压裂段缝网，所以通常只能作为补充手段；分布式声感器监测法对裂缝的倾角、方位有很好的反应，但不能实时获取相邻已压裂段的监测点在当前压裂段压裂进程中随时间变化的监测数据，更不能反映相邻已压裂段是否受到当前压裂段中的压裂液随时间变化的响应。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统，解决了现有技术中不能实时获取相邻已压裂段的监测点在当前压裂段压裂进程中随时间变化的监测数据，更不能反映相邻已压裂段是否受到当前压裂段中的压裂液随时间变化的响应的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，包括：在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号，获取相邻已压裂段监测范围内若干监测点处在压裂过程中的电场信号或磁场信号；以所述电场信号或磁场信号或电阻率进行差分计算，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场；以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，得到相邻已压裂段在监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度随当前压裂段压裂进程中的变化特征，并基于所述电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的变化特征判断当前压裂段施工是否对相邻已压裂段造成影响。作为优选的，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场后，还包括：对相邻已压裂段监测点的电场信号或磁场信号进行归一化处理，得到相邻已压裂段监测点在当前压裂段压裂过程中的电阻率值。作为优选的，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号后还包括：记录不同频率电磁波激励信号所对应的电流强度。作为优选的，以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，具体包括：基于所述残差电场或残差磁场得到频率-残差电场或频率-残差磁场的关系，对所述频率-残差电场或频率-残差磁场关系中的负异常进行积分处理，得到电场残差度或磁场残差度。作为优选的，在当前压裂段施工前还包括：在平行或垂直于水平井方向设定距离外在相邻已压裂段布置包括若干主频及谐波的信号发射源，所述信号发射源包括电磁波激励信号激发源和电偶极子。作为优选的，在当前压裂段施工前还包括：在相邻已压裂段布置若干监测点，每个所述监测点设有电场信号监测传感器或磁场信号传感器，用于连续监测相邻压裂段监测点在当前压裂段压裂过程中目标层激励电磁波信号响应的电场信号或磁场信号。一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测系统，包括：电磁波激励源，用于在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号；电场或磁场信号监测装置，用于获取相邻已压裂段监测范围内若干监测点处在压裂过程中的电场信号或磁场信号；信号处理器，用于以所述电场信号或磁场信号或电阻率进行差分计算，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场；以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，得到相邻已压裂段在监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度随当前压裂段压裂进程中的变化特征，并基于所述电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的变化特征判断当前压裂段施工是否对相邻已压裂段造成影响。作为优选的，所述电场或磁场信号监测装置包括若干电场监测传感器或磁场监测传感器、监测接收主机，所述电场监测传感器或磁场监测传感器布置于相邻已压裂段监测范围内，且所述电场监测传感器或磁场监测传感器连接所述监测接收主机，所述监测接收主机用于连续监测相邻已压裂段在压裂过程中对电磁波激励信号响应的电场信号或磁场信号。作为优选的，所述电磁波激励源包括电磁波激励信号激发源和电偶极子。本专利技术提出一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法和系统，通过发射电磁波激励信号并同时接收反馈的电场或者磁场信号，利用电场或者磁场信号可在空间和时间上的变化特征来实时监测相邻压裂段在当前压裂过程中的压裂液是否进入相邻压裂缝网；能够高效的、经济的、有效的对油气资源的压裂进行实时四维实时电磁段间影响监测，获得压裂目标区四维(x、y、z、t)的电场或磁场或电阻率参数，对压裂井各当前压裂段进行压裂效果评价，有效的指导压裂作业施工，大大的降低压裂监测成本、提高压裂监测效果，从而提高单井的产量，对我国油气资源开发过程当中单井产量的提高具有重要的作用。附图说明图1为根据本专利技术实施例的油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法示意图；图2为根据本专利技术实施例的相邻已压裂段监测单点在当前压裂段压裂前和当前压裂段压裂过程中的残差电场或残差磁场或残差电阻率曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，图中示出了一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，包括：在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，包括：在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号，获取相邻已压裂段监测范围内若干监测点处在压裂过程中的电场信号或磁场信号；以所述电场信号或磁场信号或电阻率进行差分计算，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场；以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，得到相邻已压裂段在监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度随当前压裂段压裂进程中的变化特征，并基于所述电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的变化特征判断当前压裂段施工是否对相邻已压裂段造成影响。

【技术特征摘要】
1.一种油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，包括：在当前压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号，获取相邻已压裂段监测范围内若干监测点处在压裂过程中的电场信号或磁场信号；以所述电场信号或磁场信号或电阻率进行差分计算，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场；以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，得到相邻已压裂段在监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度随当前压裂段压裂进程中的变化特征，并基于所述电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的变化特征判断当前压裂段施工是否对相邻已压裂段造成影响。2.根据权利要求1所述的油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，获得相邻已压裂段在监测点的残差电场或残差磁场后，还包括：对相邻已压裂段监测点的电场信号或磁场信号进行归一化处理，得到相邻已压裂段监测点在当前压裂段压裂过程中的电阻率值。3.根据权利要求1所述的油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向相邻已压裂段同时发射包含不同频率的电磁波激励信号后还包括：记录不同频率电磁波激励信号所对应的电流强度。4.根据权利要求1所述的油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，以所述残差电场或残差磁场的负异常为基准进行积分计算，具体包括：基于所述残差电场或残差磁场得到频率-残差电场或频率-残差磁场的关系，对所述频率-残差电场或频率-残差磁场关系中的负异常进行积分处理，得到电场残差度或磁场残差度。5.根据权利要求1所述的油气压裂段间影响四维实时电磁监测方法，其特征在于，在当前压裂段施工前还包括：在平行或垂直于水平井方向设定距离外在相邻已压裂段布置包括若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：何继善，李建华，
申请(专利权)人：湖南继善高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43