一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法及装置制造方法及图纸

本文涉及油气田开发领域，尤其涉及一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法及装置，包括采集水击波在井下的水击压力信号，从水击压力信号中确定压力趋势变化时间，根据压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果；获取水击压力信号的振幅谱，根据振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定井下事件位置的第二计算结果；获取水击压力信号的倒谱矩阵，根据倒谱矩阵生成反射时间函数，确定井下事件位置的第三计算结果；对井下事件位置的第一计算结果、井下事件位置的第二计算结果、井下事件位置的第三计算结果进一步计算，确定最终井下事件位置。本方法能提高对井底事件分析的准确度；处理速度迅速，实现现场压裂施工的诊断和评估。诊断和评估。诊断和评估。

【技术实现步骤摘要】
一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法及装置


[0001]本文涉及油气田开发领域，尤其是一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法、装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着致密油气开发的不断深入，水击压裂诊断成为近年来兴起的压裂诊断、监测技术。
[0003]在水力压裂施工前，下入桥塞对上一段压裂段进行封隔。通过地面高压泵组，将携带有支撑剂的流体泵入地层。地层在高压被破坏产生裂缝，在支撑剂的作用下为油气提供运移的通道。在压裂施工停泵或者调整施工排量期间，由于流体的惯性和可压缩性，在井筒内产生压力振荡，压力波向井底传播并反射，最终形成一系列衰减的压力波信号。目前现有技术中尚无针对压裂停泵水击压力信号的分析方法，且现场无法对井下压裂事件进行实时准确定位。
[0004]针对的问题现有技术中无法对井下压裂事件进行实时准确定位的问题，迫切需要研究一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术的问题，本文实施例提供了一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法、装置、计算机设备及存储介质。通过对停泵形成的压力波进行在时域、频域、倒频域维度的分析，可以对井底事件准确分析；数据运算量小，处理速度迅速，可以实现现场压裂施工的诊断和评估。
[0006]本文实施例提供了一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法，包括：采集水击波在井下的水击压力信号，从所述水击压力信号中确定压力趋势变化时间，根据所述压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果；获取所述水击压力信号的振幅谱，根据所述振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定井下事件位置的第二计算结果；获取所述水击压力信号的倒谱矩阵，根据所述倒谱矩阵生成反射时间函数，确定井下事件位置的第三计算结果；根据所述井下事件位置的第一计算结果、井下事件位置的第二计算结果以及所述井下事件位置的第三计算结果确定最终井下事件位置。
[0007]根据本文实施例的一个方面，所述根据压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果包括：获取所述水击压力信号在时域上的第一个压力趋势变化点，所述第一个压力趋势变化点为所述压力趋势变化时间；根据所述压力趋势变化时间及所述管道波速，根据公式确定水击波遇到井下事件的位置，所述公式为：其中，a为水击波在管道中传播的速度，t
r
为压力趋势变化时间。
[0008]根据本文实施例的一个方面，根据振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定井下第二事件位置包括：对所述水击压力信号进行快速傅里叶变换，获取所述水击压力信号的振
幅谱；从所述振幅谱中确定所述水击压力信号的谐波序列及与所述谐波序列对应的谐波频率；
[0009]根据公式确定所述井下事件位置的第二计算结果，所述公式为：其中，a为管道波速，n为第n次谐波序列的序号，f
n
为第n次谐波的谐波频率。
[0010]根据本文实施例的一个方面，所述确定井下事件位置的第三计算结果包括：
[0011]将所述水击压力信号分成多个有限长度窗，对分窗后的水击压力信号进行倒谱分析，获取与多个分窗后的水击压力信号对应的倒谱矩阵，其中，所述倒谱矩阵的每一行代表不同的反射时间，每一列代表不同的物理时间；将幅值大于等于0的倒谱矩阵确定为正倒谱矩阵；将幅值小于0的倒谱矩阵确定为负倒谱矩阵；将所述正倒谱矩阵和所述负倒谱矩阵中代表不同物理时间的每一列数据作为一组向量；将所述向量成对进行排列组合确定反射时间函数；根据所述反射时间函数中的幅值强度，确定井下事件的反射时间；根据所述反射时间及公式确定井下事件位置的第三计算结果，所述公式为：其中，a为水击波在管道中传播的速度，τ为反射时间。
[0012]根据本文实施例的一个方面，所述将向量成对进行排列组合确定反射时间函数包括：根据排列组合原则从所述多个分窗后的水击压力信号对应的倒谱矩阵中，选取任意两个具有不同物理时间的向量，作为一组向量。该组向量可以表示为第一向量和第二向量，根据公式确定第一向量和第二向量的乘积，其中，表示第i个向量，表示第j个向量，i，j对应相同物理时间的两个不同点；
[0013]根据公式确定该组向量中第一向量与第二向量的乘积的累加和，其中，Fτ表示反射时间函数，τ表示井下事件的反射时间。
[0014]根据本文实施例的一个方面，所述根据反射时间函数确定井下事件的反射时间包括：根据所述反射时间函数中幅值最大的时间函数，确定对应的反射时间的值，所述反射时间的值为所述最终井下事件的反射时间。
[0015]根据本文实施例的一个方面，根据井下事件位置的第一计算结果、井下事件位置的第二计算结果以及井下事件位置的第三计算结果确定最终井下事件位置包括：对所述井下事件位置的第一计算结果、所述井下事件位置的第二计算结果以及井下事件位置的第三计算结果分别赋予权重，加权求和确定所述最终井下事件位置。
[0016]本文实施例还提供了一种井下事件定位装置，包括：第一确定单元，用于采集水击波在井下的水击压力信号，从所述水击压力信号中确定压力趋势变化时间，根据所述压力趋势变化时间及管道波速确定所述井下事件位置的第一计算结果；
[0017]第二确定单元，用于获取所述水击压力信号的振幅谱，根据所述振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定所述井下事件位置的第二计算结果；
[0018]第三确定单元，用于获取所述水击压力信号的倒谱矩阵，根据所述倒谱矩阵生成反射时间函数，确定所述井下事件位置的第三计算结果；
[0019]第四确定单元，用于根据所述井下事件位置的第一计算结果、所述井下事件位置的第二计算结果以及所述井下事件位置的第三计算结果确定最终井下事件位置。
[0020]本文实施例还提供了一种计算机设备，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的方法。
[0021]本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述的方法。
[0022]利用本文实施例，通过对水击压力信号在时域、频域、倒频域维度的分析，可以对井底事件准确分析；数据运算量小，处理速度迅速，可以实现现场压裂施工的诊断和评估。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本文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文的一些实施例，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。
[0024]图1所示为本文实施例一种井下事件定位方法的流程图；
[0025]图2所示为本文实施例一种确定井下事件位置的第一计算结果的方法流程图；
[0026]图3所示为本文实施例一种确定井下事件位置的第二计算结果的方法流程图；
[0027]图4所示为本文实施例一种确定井下事件位置的第三计算结果的方法流程图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述方法包括：采集水击波在井下的水击压力信号，从所述水击压力信号中确定压力趋势变化时间，根据所述压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果；获取所述水击压力信号的振幅谱，根据所述振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定所述井下事件位置的第二计算结果；获取所述水击压力信号的倒谱矩阵，根据所述倒谱矩阵生成反射时间函数，以确定所述井下事件位置的第三计算结果；根据所述井下事件位置的第一计算结果、所述井下事件位置的第二计算结果以及所述井下事件位置的第三计算结果，确定最终井下事件位置。2.根据权利要求1所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述根据压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果包括：获取所述水击压力信号在时域上的第一个压力趋势变化点，所述第一个压力趋势变化点对应所述压力趋势变化时间；根据所述压力趋势变化时间及所述管道波速，根据公式确定水击波遇到井下事件的位置，所述公式为：其中，a为水击波在管道中传播的速度，t
r
为压力趋势变化时间。3.根据权利要求1中所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述根据振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定井下事件位置的第二计算结果包括：对所述水击压力信号进行快速傅里叶变换，获取所述水击压力信号的振幅谱；从所述振幅谱中确定所述水击压力信号的谐波序列及与所述谐波序列对应的谐波频率；根据公式确定所述井下事件位置的第二计算结果，所述公式为：其中，a为管道波速，n为第n次谐波序列的序号，f
n
为第n次谐波的谐波频率。4.根据权利要求1所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述确定井下事件位置的第三计算结果包括：将所述水击压力信号分成多个有限长度窗，对分窗后的水击压力信号进行倒谱分析，获取与多个分窗后的水击压力信号对应的倒谱矩阵，其中，所述倒谱矩阵的每一行代表不同的反射时间，每一列代表不同的物理时间；将幅值大于等于0的倒谱矩阵确定为正倒谱矩阵；将幅值小于0的倒谱矩阵确定为负倒谱矩阵；将所述正倒谱矩阵和所述负倒谱矩阵中代表不同物理时间的每一列数据作为一组向量；将所述向量成对进行排列组合确定反射时间函数；根据所述反射时间函数中的幅值强度，确定井下事件的反射时间；根据所述反射时间及公式：确定井下事件位置的第三计算结果，其中，a为水击波在管道中传播的速度，τ为反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓东，丘阳，周福建，罗英浩，周乾龙，李宇娇，李卓龙，梁天博，李奔，曲鸿雁，姚二冬，王博，刘雄飞，杨凯，左洁，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：