水平井压裂工程风险预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水平井压裂工程风险预测方法及装置，其中该方法包括：获取观测区的钻井轨迹方位、区域应力方位和三维地震数据体；根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位；根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数；根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝活动指数；根据裂缝影响指数和裂缝活动指数计算工程风险指数，所述工程风险指数用于预测水平井压裂工程风险。本发明专利技术应用区域应力评价井旁裂缝活动指数，应用裂缝方位评价裂缝对套管的影响指数，应用裂缝活动指数和影响指数综合评价压裂工程风险，以降低或减少压裂工程风险，降低压裂工程成本，提高单井产量。高单井产量。高单井产量。

【技术实现步骤摘要】
水平井压裂工程风险预测方法及装置


[0001]本专利技术涉及井中地球物理解释
，尤其涉及水平井压裂工程风险预测方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]水平井在钻井、压裂等工程实施过程中，常常会发生套管变形等风险，严重影响工程实施的进度，增加工程成本。压裂是一种有效的储层改造手段，但常常伴随工程风险，对于工程风险的防治，首先需要预测工程风险位置，评价风险程度。因此，有效的进行水平井压裂工程风险的预测意义重大。但是，目前对压裂工程风险的研究主要集中在机理研究和风险的防治方法研究，尚未见有关应用地球物理技术预测压裂工程风险的公开文献或报道，也未公开有关应用地球物理技术预测压裂工程风险的详细描述和具体细节。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种水平井压裂工程风险预测方法，用以，该方法包括：
[0005]获取观测区的钻井轨迹方位、区域应力方位和三维地震数据体；
[0006]根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位；
[0007]根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数；
[0008]根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝活动指数；
[0009]根据裂缝影响指数和裂缝活动指数计算工程风险指数，所述工程风险指数用于评价水平井压裂工程风险。
[0010]本专利技术实施例还提供一种水平井压裂工程风险预测装置，用以，该装置包括：
[0011]数据采集模块，用于获取观测区的钻井轨迹方位、区域应力方位和三维地震数据体；
[0012]裂缝方位与裂缝指数计算模块，用于根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位；
[0013]裂缝影响指数计算模块，用于根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数；
[0014]裂缝活动指数计算模块，用于根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝活动指数；
[0015]工程风险指数计算模块，用于根据裂缝影响指数和裂缝活动指数计算工程风险指数，所述工程风险指数用于评价水平井压裂工程风险。
[0016]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述水平井压裂工程风险预测方法。
[0017]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述水平井压裂工程风险预测方法的计算机程序。
[0018]本专利技术实施例中，应用区域应力评价井旁裂缝活动指数，应用裂缝方位评价裂缝对套管的影响指数，应用裂缝活动指数和影响指数综合评价压裂工程风险，以降低或减少压裂工程风险，降低压裂工程成本，提高单井产量。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0020]图1为本专利技术实施例中水平井压裂工程风险预测方法流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例中水平井压裂工程风险预测方法具体流程图；
[0022]图3为本专利技术实施例中裂缝强度示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例中裂缝强度与裂缝方位示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例中方位权重系数和权重指数示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例中裂缝计算的邻域和相对方位示意图；
[0026]图7为本专利技术实施例中方位加权前后裂缝强度示意图；
[0027]图8为本专利技术实施例中裂缝强度和裂缝指数；
[0028]图9为本专利技术实施例中压裂工程风险指数评价图
[0029]图10为本专利技术实施例中水平井压裂工程风险预测装置结构框图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0031]本专利技术提供了一种水平井压裂工程风险预测方法，采用双重影响分析，包括应力对裂缝的影响分析：即裂缝活动指数FAI分析，以及裂缝对钻井的影响分析：即裂缝影响指数FII分析，评价水平压裂工程潜在的风险，降低了风险评价的多解性，使风险评价更精准。
[0032]图1为本专利技术实施例中水平井压裂工程风险预测方法流程图，如图1所示，该方法包括：
[0033]步骤101：获取观测区的钻井轨迹方位WAZ、区域应力方位SAZ和三维地震数据体；
[0034]步骤102：根据三维地震数据体计算裂缝指数FAC和裂缝方位FAZ；
[0035]步骤103：根据钻井轨迹方位、裂缝指数FAC和裂缝方位FAZ，计算裂缝影响指数FII，评价裂缝对钻井轨迹的影响；
[0036]步骤104：根据区域应力方位、裂缝指数FAC和裂缝方位FAZ，计算裂缝活动指数FAI，评价裂缝的潜在活动性；
[0037]步骤105：根据裂缝影响指数FII和裂缝活动指数FAI计算工程风险指数FRI，所述工程风险指数用于评价水平井压裂工程风险。
[0038]在本专利技术实施例中，所述三维地震数据体包括三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体，还包括三维地震速度比或泊松比数据体；
[0039]如图2所示，根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位，包括：
[0040]根据三维地震叠加数据体计算第一个体裂缝指数FAC1和第一裂缝方位FAZ1；
[0041]根据三维地震横波数据体计算第二个体裂缝指数FAC2和第二裂缝方位FAZ2；
[0042]根据三维地震速度比或泊松比数据体计算第三个体裂缝指数FAC3和第三裂缝方位FAZ3；
[0043]将第一个体裂缝指数、第二个体裂缝指数和第三个体裂缝指数融合，获得全局裂缝指数FAC；
[0044]将第一裂缝方位、第二裂缝方位和第三裂缝方位融合，获得全局裂缝方位FAZ。
[0045]步骤103和104利用的都是全局裂缝指数FAC和全局裂缝方位FAZ。
[0046]在本专利技术实施例中，步骤102：根据三维地震数据体计算裂缝指数FACi和裂缝方位FAZi(i＝1,2,3)，包括：
[0047]S1：根据三维地震数据体计算曲率CURi；即在某个待计算点的邻域内，应用三维地震数据体的幅值，拟合三维曲面，计算三维曲面的曲度即为该点的曲率CURi。
[0048]S2：根据曲率CURi计算裂缝方位FAZi。即在某个待计算点的邻域内，应用三维空间的曲率CURi，拟合三维曲面，并计算三维曲面的方位梯度，梯度最小的方向即为裂缝方位FAZi。
[0049]S3：根据裂缝方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，包括：获取观测区的钻井轨迹方位、区域应力方位和三维地震数据体；根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位；根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数；根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝活动指数；根据裂缝影响指数和裂缝活动指数计算工程风险指数，所述工程风险指数用于评价水平井压裂工程风险。2.如权利要求1所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，所述三维地震数据体包括三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体，还包括三维地震速度比或泊松比数据体；根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位，包括：根据三维地震叠加数据体计算第一个体裂缝指数和第一裂缝方位；根据三维地震横波数据体计算第二个体裂缝指数和第二裂缝方位；根据三维地震速度比或泊松比数据体计算第三个体裂缝指数和第三裂缝方位；将第一个体裂缝指数、第二个体裂缝指数和第三个体裂缝指数融合，获得全局裂缝指数；将第一裂缝方位、第二裂缝方位和第三裂缝方位融合，获得全局裂缝方位。3.如权利要求2所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位，包括：根据三维地震数据体计算曲率；根据曲率计算裂缝方位；根据裂缝方位对曲率进行加权处理，计算裂缝强度；根据裂缝强度计算裂缝指数。4.如权利要求3所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据裂缝方位对曲率进行加权处理，计算裂缝强度：其中，W
j
为加权系数；Q为加权指数，Q∈(0,4]；FSTi
p
表示第p点的裂缝强度，表示第j点曲率，k为指数，FAZi
p
表示第p点的裂缝方位，其中，i＝1,2,3,分别表示根据三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体、三维地震速度比或泊松比数据体计算得到的裂缝强度、曲率、裂缝方位；DAZ
jp
表示第j点到第p点的空间方位；s是第p点的邻域，第j点位于s内；ang
j
表示观测点到计算点j方位相对于裂缝方位的方位角。5.如权利要求3所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据裂缝强度计算裂缝指数：
其中，FACi表示裂缝指数，λ表示阈值；其中，i＝1,2,3,分别表示根据三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体、三维地震速度比或泊松比数据体计算得到的裂缝指数。6.如权利要求2所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位：FAC＝FAC1|FAC2|FAC3；其中，|竖线表示或运算，当FAC1、FAC2、FAC3中任意一个数值为1时，FAC为1，否则为0；FAC表示全局裂缝指数；FAC1、FAC2、FAC3分别表示根据三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体、三维地震速度比或泊松比数据体计算得到的裂缝指数；当FAC＝0时，FAZ＝0；当FAC≠0&&FAC1≠0时，FAZ＝FAZ1；当FAC≠0&&FAC1＝0时，FAZ＝(FAZ2
×
FAC2+FAZ3
×
FAC3)/(FAC2+FAC3)；其中，&&表示并且的意思；FAZ表示全局裂缝方位；FAZ1、FAZ2、FAZ3分别表示根据三维地震叠加数据体和三维地震横波数据体、三维地震速度比或泊松比数据体计算得到的裂缝方位。7.如权利要求1所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数：FII＝FAC
×
{sin(asin(|sin(WAZ-FAZ)|))}；其中，FII表示裂缝影响指数；FAZ表示全局裂缝方位；FAC表示全局裂缝指数；WAZ表示钻井轨迹方位，asin()是sin()的反函数。8.如权利要求1所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝活动指数：FAI＝FAC
×
{cos(|asin(|sin(SAZ-FAZ)|)-(π/4-φ/2)|)-cos(π/4-φ/2)}；其中，FAI表示裂缝活动指数；FAZ表示全局裂缝方位；FAC表示全局裂缝指数；SAZ表示区域应力方位；φ为裂缝内摩擦角，asin()是sin()的反函数。9.如权利要求1所述的水平井压裂工程风险预测方法，其特征在于，采用如下关系式根据裂缝影响指数和裂缝活动指数计算工程风险指数：其中，FRI表示工程风险指数；FAI表示裂缝活动指数；FII表示裂缝影响指数。10.一种水平井压裂工程风险预测装置，其特征在于，包括：数据采集模块，用于获取观测区的钻井轨迹方位、区域应力方位和三维地震数据体；裂缝方位与裂缝指数计算模块，用于根据三维地震数据体计算裂缝指数和裂缝方位；裂缝影响指数计算模块，用于根据钻井轨迹方位、裂缝指数和裂缝方位，计算裂缝影响指数；裂缝活动指数计算模块，用于根据区域应力方位、裂缝指数和裂缝方...

【专利技术属性】
技术研发人员：金其虎，林鹤，徐刚，杜金玲，何思进，
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：