本发明专利技术提供了一种水力压裂监测方法及装置，该方法包括：在水力压裂前和压裂后，均激发水平长导线激发源一次，在2分量电磁场采集站同步采集电磁信号；对每个测点的电磁信号分别做时间域数据参数计算和频率域数据参数计算，获得时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据；对每个测点的电磁信号数据分别做时间域的定量反演处理和频率域的定量反演处理，获得水平井周围三维电阻率分布数据；根据所述时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据以及水平井周围三维电阻率分布数据，确定水力压裂在地下形成的裂缝参数。本发明专利技术减少了噪音干扰，降低了误差影响，为水平井水力压裂储层改造效果的评价提供有效参考信息。息。息。
【技术实现步骤摘要】
水力压裂监测方法及装置
[0001]本专利技术涉及石油天然气电磁勘探油气藏评价
，尤其涉及一种水力压裂监测方法及装置。
技术介绍
[0002]全球很多大型高渗油气田已进入开采后期，这些致密储层中的油气需要通过水力压裂才能够实现经济开采。深入了解水力压裂裂缝的几何形态和延伸情况对于改善低渗油气藏压裂增产作业效果，改善油气井产能并提高油气采收率至关重要。目前，微地震监测技术在水力压裂裂缝监测中得了到广泛应用。
[0003]但是井中微地震监测通常受到监测井可用性等条件的限制，而地面微地震监测通常受到压裂现场噪音的干扰，难以采集到高信噪比的数据；微地震事件的位置的确定依赖速度模型，速度模型不准确，误差会很大；微地震监测技术的这些局限性对新的压裂监测技术提出了需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种水力压裂监测方法，用以减少噪音干扰并减小误差，该方法包括：
[0005]在水力压裂前和压裂后，均激发水平长导线激发源一次，在2分量电磁场采集站同步采集电磁信号；所述水平长导线激发源布设于水平井末端的上方地面或远离所述水平井末端的地面上；所述2分量电磁场采集站布设于地面的测线上；
[0006]对每个测点的电磁信号分别做时间域数据参数计算和频率域数据参数计算，获得时间域充电率相对异常数据以及频率域振幅相对异常数据；
[0007]对每个测点的电磁信号数据分别做时间域的定量反演处理和频率域的定量反演处理，获得水平井周围三维电阻率分布数据；
[0008]根据所述时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据以及水平井周围三维电阻率分布数据，确定水力压裂在地下形成的裂缝参数。
[0009]本专利技术实施例也提供一种水力压裂监测的可控源电磁装置，用以减少噪音干扰并减小误差，该装置包括：
[0010]信号获得模块，用于获得在2分量电磁场采集站同步采集的电磁信号；所述2分量电磁场采集站采集电磁信号，是在水力压裂前和压裂后，均激发水平长导线激发源一次时同步采集；所述水平长导线激发源布设于水平井末端的上方地面或远离所述水平井末端的地面上；所述2分量电磁场采集站布设于地面的测线上；
[0011]参数计算模块，用于对每个测点的电磁信号分别做时间域数据参数计算和频率域数据参数计算，获得时间域充电率相对异常数据以及频率域振幅相对异常数据；
[0012]反演模块，用于对每个测点的电磁信号数据分别做时间域的定量反演处理和频率域的定量反演处理，获得水平井周围三维电阻率分布数据；
[0013]数据分析模块，用于根据所述时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据以及水平井周围三维电阻率分布数据，确定水力压裂在地下形成的裂缝参数。
[0014]本专利技术实施例通过在水平井外布设监测装置，避免了受监测井可用性条件的限制；采用布设于水平井末端的上方地面或远离水平井末端的地面上的水平长导线激发源，使激发源远离水平井口，避开了压裂现场造成的电磁干扰，不仅增加了信号强度，还提高接收信号的质量，也提高了成像的精度；采用2分量信号采集，比传统的直流充电法多采集一个分量，综合分析后预测出的裂缝参数更加精确；从而有效地获得了水平井水力压裂后在地下形成裂缝的尺寸和几何形态，为水平井水力压裂储层改造效果的评价提供有效的参考信息。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例中水力压裂监测方法示意图。
[0017]图2为本专利技术具体实施例中水平长导线激发源及测线放置方式示意图。
[0018]图3为本专利技术具体实施例中时间域周期为40s的过零的方波波形示意图。
[0019]图4为本专利技术具体实施例中频率域周期为Ts的非过零的方波波形示意图。
[0020]图5为本专利技术具体实施例中水力压裂前后频率域振幅相对异常图。
[0021]图6为本专利技术具体实施例中水力压裂前后电阻率异常断面图。
[0022]图7为本专利技术实施例中水力压裂监测装置示意图。
具体实施方式
[0023]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，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]为了解决现有的基于微地震监测技术的水力压裂裂缝监测存在的地面微地震监测难以采集到高信噪比的数据，位置确定所依赖的速度模型不准确、误差大，本专利技术实施例提供了一种水力压裂监测方法，如图1所示，该方法包括：
[0025]步骤101：在水力压裂前和压裂后，均激发水平长导线激发源一次，在2分量电磁场采集站同步采集电磁信号；所述水平长导线激发源布设于水平井末端的上方地面或远离所述水平井末端的地面上；所述2分量电磁场采集站布设于地面的测线上；
[0026]步骤102：对每个测点的电磁信号分别做时间域数据参数计算和频率域数据参数计算，获得时间域充电率相对异常数据以及频率域振幅相对异常数据；
[0027]步骤103：对每个测点的电磁信号数据分别做时间域的定量反演处理和频率域的定量反演处理，获得水平井周围三维电阻率分布数据；
[0028]步骤104：根据所述时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据以及水
平井周围三维电阻率分布数据，确定水力压裂在地下形成的裂缝参数。
[0029]本专利技术实施例通过在水平井外布设监测装置，避免了受监测井可用性条件的限制；采用布设于水平井末端的上方地面或远离水平井末端的地面上的水平长导线激发源，使得激发源远离水平井口，避开了压裂现场造成的电磁干扰，不仅增加了信号强度，还提高接收信号的质量，也提高了成像的精度；从而有效地获得了水平井水力压裂后在地下形成裂缝的尺寸和几何形态，从而为水平井水力压裂储层改造效果的评价提供有效的参考信息。
[0030]具体实施时，首先在水平井末端的上方地面或者远离水平井末端的地面上布设水平长导线激发源。例如为实现对低阻裂缝最有效的激发，本专利技术具体实施例中水平长导线激发源布设方向可垂直于水平井在地面的投影轨迹。其中发射源的长度为预设范围，例如为2000～6000m，具体实施例如图2所示，在水平井的末端上方的地面上布设水平长导线源激发源A1B1，并远离井口位置，激发源A1B1的方向与水平井在地面的投影轨迹垂直，水平井在地面的投影轨迹穿过发射源的中点，发射源A1B1的长度为3000m。激发源A1B1的地面接点A1、B1可采用薄铝板，本领域技术人员可以理解，上述激发源长度及地面接点材质仅为一例，此处不再赘述。
[0031]其次在水平井的每个射孔位置上方对应的地面布设多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水力压裂监测方法，其特征在于，包括：在水力压裂前和压裂后，均激发水平长导线激发源一次，在2分量电磁场采集站同步采集电磁信号；所述水平长导线激发源布设于水平井末端的上方地面或远离所述水平井末端的地面上；所述2分量电磁场采集站布设于地面的测线上；对每个测点的电磁信号分别做时间域数据参数计算和频率域数据参数计算，获得时间域充电率相对异常数据以及频率域振幅相对异常数据；对每个测点的电磁信号数据分别做时间域的定量反演处理和频率域的定量反演处理，获得水平井周围三维电阻率分布数据；根据所述时间域充电率相对异常数据、频率域振幅相对异常数据以及水平井周围三维电阻率分布数据，确定水力压裂在地下形成的裂缝参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2分量电磁场采集站布设于地面的测线上,包括：在水平井的每个射孔位置对应的上方地面布设多条平行于所述水平长导线激发源的测线，并在所述多条测线的每个测点位置处均布设2分量电磁场采集站。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在2分量电磁场采集站同步采集的电磁信号,包括：测量电场的X方向的电场强度分量E
X
，测量电场的Y方向的电场强度分量E
Y
；其中所述的电场X方向是平行于所述测线的方向，所述的电场Y方向是垂直于所述测线的方向。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激发水平长导线激发源，包括：激发水平长导线激发源重复发射时间域信号和频率域信号。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述激发水平长导线激发源重复发射时间域信号和频率域信号，包括：依据水平井的深度，选择时间域信号的波形和周期，选择频率域信号的波形和频率；按选择的时间域信号的波形和周期，激发水平长导线激发源重复发射时间域信号；按选择的频率域信号的波形和频率，激发水平长导线激发源重复发射频率域信号。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个测点的电磁信号做时间域数据参数计算包括：对所述每个测点的电磁信号进行时间域预处理，得到电场信号在不同时刻的衰减数据；所述时间域预处理包括滤波、去除直流漂移、叠加、极距归一和电流归一其中之一或任意组合；根据所述不同时刻的衰减数据求取每个测点压裂前及压裂后的充电率数据；根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，刘雪军，张林，鲁瑶，
申请(专利权)人：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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