[發(fā)明專利]水力壓裂次生聲波模擬方法和壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310042992.X
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103091728A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張全勝;王磊;呂瑋;馬收;王曉宇;鄭彬濤;黃波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 周京蘭

技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)過程中使用的水力壓裂微地震監(jiān)測技術(shù)的解釋技術(shù)，特別是水力壓裂次生聲波模擬方法和壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)評價方法，可以實現(xiàn)對微地震監(jiān)測技術(shù)的有效評價，有助于提高水平井多級分段壓裂的效果。

背景技術(shù)

現(xiàn)場應(yīng)用的微地震技術(shù)分為地面和地下兩種，其基本技術(shù)原理如下：水力壓裂時隨著巖石的破裂會產(chǎn)生次生聲波，首先通過淺埋在地面或下入井內(nèi)的多個檢波器來接收和記錄這些傳導(dǎo)來的聲波信息，然后通過信號處理和解釋技術(shù)來描述和確定聲波源的空間位置和相關(guān)參數(shù)，從而獲取裂縫在地下的延伸和分布特點。通過20多年的發(fā)展，在國外有多家公司已經(jīng)形成了地面微地震裂縫監(jiān)測和井間微地震裂縫監(jiān)測的系列技術(shù)，并進行了商業(yè)化應(yīng)用。但由于聲波信號微弱、地面干擾、地質(zhì)條件復(fù)雜、儀器及解釋技術(shù)局限等因素的影響，其解釋結(jié)果的準確性受到很大質(zhì)疑。而國內(nèi)的微地震壓裂監(jiān)測技術(shù)基本上處于技術(shù)研究和技術(shù)儲備階段，特別是在數(shù)據(jù)解釋方面還比較落后。

為了了解水力壓裂裂縫的真實情況，有時會同時采用兩種不同的裂縫監(jiān)測技術(shù)對一口井進行監(jiān)測解釋，但往往解釋結(jié)果差別較大，不能判斷哪種方法是正確的，給現(xiàn)場施工帶來困惑。特別是水平井多級分段壓裂，其裂縫延伸非常復(fù)雜，如果無法了解裂縫特征，就不能及時調(diào)整和優(yōu)化施工參數(shù)，將會影響壓裂效果和區(qū)塊的井網(wǎng)布置。

通過對國內(nèi)外技術(shù)進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的水力壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)都是采用地質(zhì)理論建模、條件假設(shè)、排除雜波干擾等方法來使解釋結(jié)果更接近實際，但這些假設(shè)條件往往只考慮理想狀態(tài)，無法真實再現(xiàn)現(xiàn)場實際，因此急需一種壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)的評價方法，確定解釋結(jié)果的可靠性，指導(dǎo)現(xiàn)場選用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供水力壓裂次生聲波模擬方法和壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)評價方法，利用水力壓裂次生聲波模擬方法對所使用的壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)進行評價，指導(dǎo)現(xiàn)場選用更加準確可靠的壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)，同時還可以校核誤差、完善和提高裂縫監(jiān)測解釋的技術(shù)水平。???

發(fā)明的技術(shù)方案：

水力壓裂次生聲波模擬方法，至少使用2個聲波發(fā)射裝置下入已知空間位置的井內(nèi)，地面控制聲波發(fā)射裝置的工作參數(shù)來模擬水力壓裂過程中巖石破裂所產(chǎn)生的次生聲波特征。

使用水力壓裂次生聲波模擬方法進行的壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)評價方法，至少使用2個聲波發(fā)射裝置下入已知空間位置的井內(nèi)，地面控制聲波發(fā)射裝置的工作參數(shù)來模擬水力壓裂過程中巖石破裂所產(chǎn)生的次生聲波特征，并確定和記錄所發(fā)射的聲波發(fā)射裝置的空間位置、發(fā)聲時間、發(fā)聲次序和其它參數(shù)；與此同時使用被評價的壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)對所模擬的次生聲波的特征進行檢測，探求其聲波發(fā)射裝置的位置和各種發(fā)射信息；將壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)接收到的聲波信息和解釋結(jié)果與已知的模擬發(fā)射參數(shù)進行對比，檢驗和評價所用壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)的準確性和可靠性。實施過程中采用不同的壓裂裂縫監(jiān)測技術(shù)進行監(jiān)測，具體可以實驗地面、井間微地震等監(jiān)測技術(shù)，利用已知聲波發(fā)射裝置的發(fā)聲次序、時間、位置、頻率、能量與兩種技術(shù)的監(jiān)測結(jié)果進行對比，從而獲得每種技術(shù)的精確度和適用范圍，最終實現(xiàn)對各種監(jiān)測技術(shù)的評價和改進。

本發(fā)明的顯著效果是：通過水力壓裂次生聲波模擬方法，使用井下聲波發(fā)射裝置模擬壓裂裂縫次生的聲波特征，并把已知發(fā)聲參數(shù)與監(jiān)測解釋結(jié)果進行比對，形成了對水力壓裂微地震裂縫監(jiān)測技術(shù)的準確評價。由于提前預(yù)知了聲波發(fā)射裝置所產(chǎn)生的聲波信號位置、發(fā)聲次序、頻率、能量大小，使各種監(jiān)測技術(shù)可以在已知的真實條件下現(xiàn)場再現(xiàn)監(jiān)測結(jié)果。由于有了真實的參照和對比，因此可以對各種監(jiān)測技術(shù)的解釋結(jié)果進行誤差分析，從而評價所用監(jiān)測技術(shù)的精確度和適用性，并還可以對監(jiān)測技術(shù)進行校正及改進，填補了目前水力壓裂微地震監(jiān)測技術(shù)解釋體系中缺少真實參照評價方法的空白。利用該方法優(yōu)選監(jiān)測技術(shù)和分析解釋結(jié)果，可以提高對水平井多級分段壓裂裂縫擴展的認識，為優(yōu)化井網(wǎng)布置和提高改造效果提供技術(shù)保障。同時又能幫助各種水力壓裂微地震監(jiān)測技術(shù)的改進和完善，因此具有廣闊的應(yīng)用前景和實際的使用效果。

具體實施方式

以下進一步詳述本發(fā)明，并非限制本發(fā)明所涉及的監(jiān)測評價范圍。