[發明專利]基于微地震的壓裂縫網重構方法及裝置

有效

• 申請號: 201610810941.0
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN106226813B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 龔斌;劉玄;蘭正凱;李俊超;石欣;張忠國
• 申請（專利權）人: 南京特雷西能源科技有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所11469
• 代理人: 趙文成

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，特別是指一種基于微地震的壓裂縫網重構方法及裝置。

背景技術

頁巖氣藏因具有低孔隙度、超低滲透率等特點，在開發上表現為常規試氣產能低或無產能，故常規氣藏開發手段難以實現頁巖氣藏的高效開發。因此，水平井完井技術和多級水力壓裂技術被廣泛應用于頁巖氣藏的開發過程。在水力壓裂過程中，儲層天然裂縫可能會重新開啟與人工裂縫交錯連接形成復雜的裂縫網格，縫網發育區域稱為儲層改造體積(Stimulated Reservoir Volume,SRV)，其大小和滲流特性直接決定了頁巖氣井產能。因此儲層改造體積是衡量壓裂效果優劣的重要參數，也是制定后續開發方案的關鍵指標。

微地震技術是監測壓裂施工中裂縫開裂過程的重要手段，通過對監測到的地震波進行反演，可以確定儲層巖石開裂點的位置、破裂時間以及破裂能量。

傳統的根據微地震監測數據生成裂縫縫網的方法是：觀察微地震點分布的宏觀趨勢，人工劃定主裂縫的粗略位置，再使用線性擬合最終確定其位置。該方法可以迅速得到一個可以用于油藏數值模擬的壓裂裂縫網格，但該網格的結構受研究者主觀影響較大：選擇不同的主裂縫條數、位置，擬合得出的縫網完全不同。其次，頁巖氣開發中的壓裂屬于體積壓裂，整個儲層改造體積被微裂縫系統溝通，而該方法將壓裂結果簡化為一稀疏的主裂縫網，這與現有的儲層改造體積理論不符。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種既能準確、客觀的計算出儲層改造體積的形狀和范圍，又能最大限度的保留微地震獲得的信息的基于微地震的壓裂縫網重構方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，本發明提供一種基于微地震的壓裂縫網重構方法，包括：

步驟1：對水力壓裂過程中微地震監測點的數據進行初步處理，剔除不合理的微震點，并將各壓裂段的壓裂點整理成順序發生的事件序列；

步驟2：分別以各壓裂段的起裂點為起點，迭代重構得到各壓裂段的壓裂縫網N；

步驟3：根據微地震監測點的能量e計算所述壓裂縫網N中各壓裂縫段的開度a和滲透率k，計算公式為：

a＝Dln(e/e₀)

k＝a²/12

式中，e₀為微地震監測點的能量系數，D為比例系數；

步驟4：將所有壓裂段的壓裂縫網N合并，并在所述滲透率k和合并后得到的壓裂縫網的基礎上建立離散裂縫網格模型；

步驟5：以所述離散裂縫網格模型為基礎進行生產數值模擬，獲取生產數值模擬值，并將所述生產數值模擬值與實際生產數值進行生產歷史擬合；

步驟6：判斷所述生產數值模擬值與實際生產數值之間的生產歷史擬合是否達到擬穩態，若未達到擬穩態，則調整所述比例系數D和能量系數e₀并重復所述步驟3至5，若達到擬穩態則進行步驟7；

步驟7：選取擬穩態后的壓力場，并求取油藏所有點的壓力值的累計分布函數；

步驟8：計算所述累計分布函數的拐點并將所述拐點作為儲層改造體積的邊界壓力，繪制所述邊界壓力的等值線圖，得到此次壓裂產生的儲層改造體積的形狀和范圍。

進一步的，所述步驟2中，各壓裂段的壓裂縫網N的迭代重構包括：

步驟21：以其中任一段壓裂為例，將壓裂段中所有微地震監測點的事件序列記為P，其中各點p_i(i＝1,…,n)依次發生；

步驟22：壓裂段的壓裂縫網N₀最初為空集，將起裂點p₀作為初始裂縫網加入N₀得到壓裂縫網N₁；

步驟23：依次選擇所述事件序列P中的點p_i(i＝1,…,n)為研究對象，計算所述壓裂縫網N₁中所有線段到p_i最近的點q；

步驟24：如果q為N₁中某條線段ab的端點，則直接將線段p_iq加入N₁，否則，q即為N₁中所述線段ab的內點，此時首先將所述線段ab拆成aq和qb兩條線段，再將p_iq加入N₁；

步驟25：從所述事件序列P中刪除p_i；

步驟26：重復所述步驟23、24、25，直到所述事件序列P成為空集。

進一步的，所述步驟4進一步為：