基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法和系统，包括：基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系；基于设置在待测区域的电磁法测网，获取待测区域在注入压裂液之前的电磁法数据，得到背景场数据；基于电磁法测网，获取待测区域在注入压裂液之后的电磁法数据，得到异常场数据；基于比值法确定异常场数据相对于背景场数据的的电磁定性异常值，得到是待测区域的电磁定性异常值分布；基于电磁定性异常值分布和目标对应关系，确定待测区域的压裂改造空间体积。本发明专利技术缓解了现有技术中存在的定量体积估算速度慢、无法及时提供改造体积参数的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法和系统


[0001]本专利技术涉及地球物理勘探
，尤其是涉及一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法和系统。

技术介绍

[0002]体积压裂是目前石油、天然气、页岩气、地热等资源开发普遍采用的一种压裂监测方法。其方法是通过向目标区域大量注入高压液体，通过水力压裂对储层裂缝结构实施改造，形成一条或者多条主裂缝的同时，使天然裂缝或次生裂缝不断扩张，同时在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝以及更多层级的次生裂缝，从而形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。目的是将可以进行渗流的有效储层打碎，实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。一般在该压裂施工结束后会对压裂改造空间的体积进行估算，以评估压裂改造效果。
[0003]改造体积是增产压裂中的一个重要参数，是判断此次压裂是否达到效果的重要指标，如何能有效、准确地估算压裂施工后的改造体积是压裂监测中的一项重要工作。目前主流的压裂改造空间估算方法是通过微震事件的时间和烈度来进行估算，其主流算法是ConvexHull凸包体体积计算，该方法通常使储层改造体积估算值比实际大出几个数量级，并不能很好的反应液体流通性和水力裂缝体积大小。
[0004]电磁法勘探在体积压裂监测中具有独到的优势，它可以充分地利用水力压裂过程中液体改造前后目标区域内电阻率的变化来监测液体运移方向及聚集位置，并通过定量反演来估算液体改造体积。电磁法定量反演需要经过坏点剔除、曲线编辑、位移校正、数据反演等一系列繁琐步骤，同时反演拟合时间也较长，不能像微震监测一样在数个小时内就快速估算出改造体积参数。因此在体积压裂监测过程中，电磁法一般是使用定性结果来快速刻画液体运移方向和富集位置，而其定量体积估算因速度过慢，无法及时提供改造体积参数，只能在后期佐证微震监测的估算结果，严重制约了电磁法在体积压裂监测中的作用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法和系统，以缓解现有技术中存在的定量体积估算速度慢、无法及时提供改造体积参数的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法，包括：基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系；基于设置在所述待测区域的电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之前的电磁法数据，得到背景场数据；基于所述电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之后的电磁法数据，得到异常场数据；基于比值法确定所述异常场数据相对于所述背景场数据的电磁定性异常值，得到是待测区域的电磁定性异常值分布；基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改
造空间体积。
[0007]进一步地，基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系，包括：基于所述待测区域的地质分层数据、电测井数据和压裂液电阻率数据，建立关于所述待测区域的地质电阻率模型；基于所述地质电阻率模型，以所述待测区域的压裂射孔位置为中心，建立变厚度的异常体层位；所述异常体层位为所述待测区域的压裂改造等效厚度，所述异常体层位的电阻率填充为所述待测区域注入压裂液之后的等效电阻率；基于所述地质电阻率模型和所述异常体层位，利用电磁法对所述待测区域进行正演模拟，得到正演模拟结果；所述正演模拟结果包括所述待测区域未注入压裂液之前的模拟电磁数据，和所述待测区域压裂液改造之后的模拟电磁数据；基于所述正演模拟结果，采用比值法计算压裂液不同等效厚度的改造体积所引起的电磁定性异常值，得到所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系。
[0008]进一步地，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于预设精度将电磁定性异常值划分为多个统计区间；基于所述电磁定性异常值分布，计算每个统计区间的面积；基于所述目标对应关系和每个统计区间的面积，计算每个统计区间对应的压裂改造空间体积；对每个统计区间对应的压裂改造空间体积累加求和，得到所述待测区域的压裂改造空间体积。
[0009]进一步地，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于所述待测区域的观测测点分布，计算每个观测测点的有效统计面积；基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，计算每个观测测点位置的压裂改造等效厚度；基于每个观测测点的有效统计面积和压裂改造等效厚度，计算每个观测测点位置的压裂改造空间体积；对每个观测测点位置的压裂改造空间体积累加求和，得到所述待测区域的压裂改造空间体积。
[0010]进一步地，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于所述电磁法测网的布设方式和所述电磁定性异常值分布，确定异常分割拾取方式；所述异常分割拾取方式包括放射状剖面拾取方式和平行剖面拾取方式；基于所述异常分割拾取方式，拾取所述待测区域在各个拾取剖面上的电磁定性异常值分布曲线；基于所述目标对应关系，将所述电磁定性异常值分布曲线转换为等效厚度曲线；基于所述等效厚度曲线，计算所述待测区域在各个拾取剖面所覆盖区域内的等效体积；对每个拾取剖面所覆盖区域内的等效体积累加求和，得到所述待测区域的压裂改造空间体积。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的系统，包括：正演模拟模块，第一获取模块，第二获取模块，第一确定模块和第二确定模块；其中，所述正演模拟模块，用于基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系；所述第一获取模块，用于基于设置在所述待测区域的电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之前的电磁法数据，得到背景场数据；所述第二获取模块，用于基于所述电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之后的电磁法数据，得到异常场数据；所述第一确定模块，用于基于比值法确定所述异常场数据相对于所述背景场数据的电磁定性异常值，得到是待测区域的电磁定性
异常值分布；所述第二确定模块，用于基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积。
[0012]进一步地，所述正演模拟模块，包括：第一建立单元，第二建立单元，正演模拟单元和计算单元；其中，所述第一建立单元，用于基于所述待测区域的地质分层数据、电测井数据和压裂液电阻率数据，建立关于所述待测区域的地质电阻率模型；所述第二建立单元，用于基于所述地质电阻率模型，以所述待测区域的压裂射孔位置为中心，建立变厚度的异常体层位；所述异常体层位为所述待测区域的压裂改造等效厚度，所述异常体层位的电阻率填充为所述待测区域注入压裂液之后的等效电阻率；所述正演模拟单元，用于基于所述地质电阻率模型和所述异常体层位，利用电磁法对所述待测区域进行正演模拟，得到正演本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁法估算压裂改造空间体积的方法，其特征在于，包括：基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系；基于设置在所述待测区域的电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之前的电磁法数据，得到背景场数据；基于所述电磁法测网，获取所述待测区域在注入压裂液之后的电磁法数据，得到异常场数据；基于比值法确定所述异常场数据相对于所述背景场数据的电磁定性异常值，得到是待测区域的电磁定性异常值分布；基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于对待测区域进行正演模拟的正演模拟结果，确定所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系，包括：基于所述待测区域的地质分层数据、电测井数据和压裂液电阻率数据，建立关于所述待测区域的地质电阻率模型；基于所述地质电阻率模型，以所述待测区域的压裂射孔位置为中心，建立变厚度的异常体层位；所述异常体层位为所述待测区域的压裂改造等效厚度，所述异常体层位的电阻率填充为所述待测区域注入压裂液之后的等效电阻率；基于所述地质电阻率模型和所述异常体层位，利用电磁法对所述待测区域进行正演模拟，得到正演模拟结果；所述正演模拟结果包括所述待测区域未注入压裂液之前的模拟电磁数据，和所述待测区域压裂液改造之后的模拟电磁数据；基于所述正演模拟结果，采用比值法计算压裂液不同等效厚度的改造体积所引起的电磁定性异常值，得到所述待测区域的电磁定性异常值与压裂改造等效厚度之间的目标对应关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于预设精度将电磁定性异常值划分为多个统计区间；基于所述电磁定性异常值分布，计算每个统计区间的面积；基于所述目标对应关系和每个统计区间的面积，计算每个统计区间对应的压裂改造空间体积；对每个统计区间对应的压裂改造空间体积累加求和，得到所述待测区域的压裂改造空间体积。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于所述待测区域的观测测点分布，计算每个观测测点的有效统计面积；基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，计算每个观测测点位置的压裂改造等效厚度；基于每个观测测点的有效统计面积和压裂改造等效厚度，计算每个观测测点位置的压
裂改造空间体积；对每个观测测点位置的压裂改造空间体积累加求和，得到所述待测区域的压裂改造空间体积。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电磁定性异常值分布和所述目标对应关系，确定所述待测区域的压裂改造空间体积，包括：基于所述电磁法测网的布设方式和所述电磁定性异常值分布，确定异常分割拾取方式；所述异常分割拾取方式包括放射状剖面拾取方式和平行剖面拾取方式；基于所述异常分割拾取方式，拾取所述待测区域在各个拾取剖面上的电磁定性异常值分布曲线；基于所述目标对应关系，将所述电磁定性异常值分布曲线转换为等效厚度曲线；...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，连晟，程正璞，石艳玲，周乐，胡文广，于蕾，
申请(专利权)人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，
类型：发明
国别省市：