一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法技术

本发明专利技术公开了一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，包括在压裂监测段上布设多个第一测点和多个第二测点；采集多个第一测点的微地震信号和多个第二测点的电场信号；基于对微地震信号和电场信号的处理，确定压裂液波及体的初始平面分布轮廓、初始上半部分起伏面和初始下半部分起伏面；根据初始平面分布轮廓、初始上半部分起伏面和初始下半部分起伏面，确定压裂液波及体的初始三维模型；基于对初始三维模型的处理，确定压裂液波及体的三维形态。本发明专利技术实施例将微地震监测技术和电磁监测技术两种方法的成果有效融合，形成震电一体化压裂监测及解释方法，解决了利用任意单一方法均难以准确监测压裂作业的有效改造体积范围的弊端。积范围的弊端。积范围的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法


[0001]本专利技术涉及岩层水力压裂监测领域，尤其是涉及一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法。

技术介绍

[0002]在石油领域，岩层水力压裂过程中，利用地面高压泵，通过井筒向地层挤注大量具有较高粘度、含有支撑剂并呈低阻特性的压裂液，迫使地层压力升高，岩石破裂产生裂缝。裂缝产生过程中，压裂液沿裂缝推进，充填裂缝并支撑裂缝使其不至于闭合。岩石破裂时会产生地震波信号，利用微地震监测技术可监测该破裂事件的位置和程度；而充填低阻压裂液的裂缝空间通电后，可形成电流发射源，利用电磁法监测技术可监测压裂液波及体的形态及大小。
[0003]压力增大可在远端产生一些应力破裂，地震波信号可反应并定位该破裂事件，但该破裂事件引起的远端缝是否与主裂缝空间连通或者有压裂液注入未知，如未连通或充满压裂液，则为无效缝，微地震监测技术无法判断该情况。电磁监测技术基于压裂液波及体的空间展布特征，但是地面电场信号难以确定该压裂液波及体的准确位置，若定位不准，将影响空间展布特征的解释准确度。因此仅靠微地震监测技术，无法判断有效改造体积范围；而仅靠电磁监测技术，压裂液波及体形态及大小的解释准确度有所降低，即利用任意单一方法均难以准确监测压裂作业的有效改造体积范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，解决了仅利用微地震监测技术或电磁监测技术进行油气压裂波及体监测和解释，其存在局限性的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，包括以下步骤：
[0006]在压裂监测段上布设多个第一测点和多个第二测点，所述第一测点用于微地震监测，所述第二测点用于电磁监测；
[0007]采集多个所述第一测点的微地震信号和多个所述第二测点的电场信号；
[0008]基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的初始平面分布轮廓、初始上半部分起伏面和初始下半部分起伏面；
[0009]根据所述初始平面分布轮廓、所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面，确定压裂液波及体的初始三维模型；
[0010]基于对所述初始三维模型的处理，确定压裂液波及体的三维形态。
[0011]根据本专利技术实施例的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，至少具有如下有益效果：
[0012]本专利技术实施例将微地震监测技术和电磁监测技术两种方法的成果有效融合，形成
震电一体化压裂监测及解释方法，微地震监测技术提供发射源位置信息和破裂事件点分布，电磁监测技术提供地表异常电位分布，以微地震提供的位置信息为计算前提，综合微地震事件点分布形态和电磁异常电位分布形态建立压裂液波及体的初始三维模型，并以异常电位为约束进行反演，不断调整压裂液波及体的三维模型，从而使异常电位拟合误差满足约定要求，根据最终得到的三维模型便可准确表示压裂液波及体形态及大小，即可确定压裂作业的有效改造体积范围。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的所述初始平面分布轮廓，包括以下步骤：
[0014]对所述微地震信号进行处理，以得到微地震破裂事件点分布；
[0015]对所述电场信号进行处理，以得到相对异常电位平面分布；
[0016]根据所述微地震破裂事件点分布，圈定出第一平面分布轮廓；
[0017]根据所述相对异常电位平面分布，圈定出第二平面分布轮廓；
[0018]根据所述第一平面分布轮廓和所述第二平面分布轮廓，确定所述初始平面分布轮廓。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述对所述电场信号进行处理，以得到相对异常电位平面分布，包括以下步骤：
[0020]对压裂前监测到的电场信号进行均值处理，以得到背景场电位信号；
[0021]将压裂时监测到的电场信号与所述背景场电位信号求差，以得到实际测量电位信号；
[0022]根据所述背景场电位信号和所述实际测量电位信号，计算得到相对异常电位信号；
[0023]基于反距离加权插值算法对所述相对异常电位信号进行处理，以得到所述相对异常电位平面分布。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述第一平面分布轮廓和所述第二平面分布轮廓，确定所述初始平面分布轮廓，包括以下步骤：
[0025]确定中心点，所述中心点为所述第一平面分布轮廓与井轨迹之间两个交点的连线的中点；
[0026]在所述中心点上均匀设置多个虚拟射线，以使得每个所述虚拟射线分别与所述第一平面分布轮廓、所述第二平面分布轮廓相交，并相应得到多个第一交点和多个第二交点；
[0027]确定多个初始轮廓点，每个所述初始轮廓点为每个所述第一交点与对应所述第二交点之间连线的中点；
[0028]连接多个所述初始轮廓点，以确定所述初始平面分布轮廓。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面，包括以下步骤：
[0030]根据所述微地震破裂事件点分布和所述初始平面分布轮廓，勾勒井轨迹水平面的上半部分高低起伏面和下半部分高低起伏面；
[0031]根据所述相对异常电位平面分布，勾勒相对异常高低起伏面；
[0032]根据所述上半部分高低起伏面、所述下半部分高低起伏面和所述相对异常高低起伏面，确定所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述微地震破裂事件点分布和所述初始平面分布轮廓，勾勒井轨迹水平面的上半部分高低起伏面和下半部分高低起伏面，包括以下步骤：
[0034]以所述初始平面分布轮廓为界，将界内范围划分为多个规则网格；
[0035]根据所述微地震破裂事件点分布，确定每个所述规则网格的第一三维位置坐标；
[0036]利用多个所述第一三维位置坐标勾勒出所述上半部分高低起伏面和所述下半部分高低起伏面。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述相对异常电位平面分布，勾勒相对异常高低起伏面，包括以下步骤：
[0038]根据所述相对异常电位平面分布，确定每个所述规则网格的第二三维位置坐标；
[0039]利用多个所述第二三维位置坐标勾勒出所述相对异常高低起伏面。
[0040]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述上半部分高低起伏面、所述下半部分高低起伏面和所述相对异常高低起伏面，确定所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面，包括以下步骤：
[0041]分别确定所述上半部分高低起伏面、所述下半部分高低起伏面和所述相对异常高低起伏面的高度绝对值的最大值，以对应得到第一高度最大值、第二高度最大值和第三高度最大值；
[0042]根据所述第一高度最大值、所述第二高度最大值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，包括以下步骤：在压裂监测段上布设多个第一测点和多个第二测点，所述第一测点用于微地震监测，所述第二测点用于电磁监测；采集多个所述第一测点的微地震信号和多个所述第二测点的电场信号；基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的初始平面分布轮廓、初始上半部分起伏面和初始下半部分起伏面；根据所述初始平面分布轮廓、所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面，确定压裂液波及体的初始三维模型；基于对所述初始三维模型的处理，确定压裂液波及体的三维形态。2.根据权利要求1所述的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的所述初始平面分布轮廓，包括以下步骤：对所述微地震信号进行处理，以得到微地震破裂事件点分布；对所述电场信号进行处理，以得到相对异常电位平面分布；根据所述微地震破裂事件点分布，圈定出第一平面分布轮廓；根据所述相对异常电位平面分布，圈定出第二平面分布轮廓；根据所述第一平面分布轮廓和所述第二平面分布轮廓，确定所述初始平面分布轮廓。3.根据权利要求2所述的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，所述对所述电场信号进行处理，以得到相对异常电位平面分布，包括以下步骤：对压裂前监测到的电场信号进行均值处理，以得到背景场电位信号；将压裂时监测到的电场信号与所述背景场电位信号求差，以得到实际测量电位信号；根据所述背景场电位信号和所述实际测量电位信号，计算得到相对异常电位信号；基于反距离加权插值算法对所述相对异常电位信号进行处理，以得到所述相对异常电位平面分布。4.根据权利要求3所述的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，所述根据所述第一平面分布轮廓和所述第二平面分布轮廓，确定所述初始平面分布轮廓，包括以下步骤：确定中心点，所述中心点为所述第一平面分布轮廓与井轨迹之间两个交点的连线的中点；在所述中心点上均匀设置多个虚拟射线，以使得每个所述虚拟射线分别与所述第一平面分布轮廓、所述第二平面分布轮廓相交，并相应得到多个第一交点和多个第二交点；确定多个初始轮廓点，每个所述初始轮廓点为每个所述第一交点与对应所述第二交点之间连线的中点；连接多个所述初始轮廓点，以确定所述初始平面分布轮廓。5.根据权利要求4所述的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，基于对所述微地震信号和所述电场信号的处理，确定压裂液波及体的所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面，包括以下步骤：根据所述微地震破裂事件点分布和所述初始平面分布轮廓，勾勒井轨迹水平面的上半部分高低起伏面和下半部分高低起伏面；
根据所述相对异常电位平面分布，勾勒相对异常高低起伏面；根据所述上半部分高低起伏面、所述下半部分高低起伏面和所述相对异常高低起伏面，确定所述初始上半部分起伏面和所述初始下半部分起伏面。6.根据权利要求5所述的基于震电结合的油气压裂波及体监测和解释方法，其特征在于，所述根据所述微地震破裂事件点分布和所述初始平面分布轮廓，勾勒井轨迹水平面的上半部分高低起伏面和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亚，颜晓华，别勇杰，林龙波，黄佳，王永兵，张庭伟，
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：