[發明專利]壓裂裂縫參數計算方法及系統

在審

• 申請號: 201910970038.4
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN112647935A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 楊小慧;楊心超;丁圣
• 申請（專利權）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石油物探技術研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

公開了一種壓裂裂縫參數計算方法及系統。該方法可以包括：根據井軌跡數據，計算壓裂井段的方向矢量；根據裂縫網絡，計算每一條裂縫線段的初始方向矢量；根據壓裂井段的方向矢量與每一條裂縫線段的初始方向矢量，計算每一條裂縫線段對應的叉乘積；判斷每一條裂縫線段對應的叉乘積是否小于0，若是，則以裂縫線段的反向向量為最終方向向量，若否，則以裂縫線段的初始方向向量為最終方向向量；劃分方位，根據每個方位內壓裂井段的方向矢量與每一條裂縫線段的最終方向矢量，統計每個方位對應的裂縫參數。本發明通過井軌跡數據與裂縫網絡的矢量計算，實現壓裂參數的定量計算，其操作流程簡單實用，為微地震解釋提供了幫助。

技術領域

本發明涉及水力壓裂微地震監測解釋領域，更具體地，涉及一種壓裂裂縫參數計算方法及系統。

背景技術

微地震監測主要通過接收巖石破裂產生的信號并對其進行定位等一系列處理，獲取巖石破裂位置，揭示壓裂效果。

目前國內外，在裂縫參數計算方面的研究，主要集中在壓前模擬階段和壓后評價階段兩方面。壓前模擬階段，通常在一定簡化條件的假設下，建立裂縫擴展模型，采用較普遍的二維的PKN模型、KGD模型以及擬三維模型和全三維模型，利用裂縫擴展模型進行壓裂模擬計算裂縫參數，指導壓裂施工設計的制定及實施。壓后評價階段，通常采用井溫測井方法定性評價裂縫高度，近年來中原油田開展了同位素示蹤劑測井方法定量計算裂縫高度，彌補了常規測井方法評價壓裂效果的局限性和不足。

然而，基于微地震監測結果實現裂縫定量計算技術目前還沒有相關報道。傳統壓裂解釋技術主要基于微地震定位結果進行壓裂裂縫網絡構建，根據裂縫網絡形態進行裂縫復雜度的定性描述，該技術主觀性強，不同的技術人員會得出不同結論。因此，有必要開發一種客觀、定量的壓裂裂縫參數計算方法及系統。

公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明提出了一種壓裂裂縫參數計算方法及系統，其能夠通過井軌跡數據與裂縫網絡的矢量計算，實現壓裂參數的定量計算，其操作流程簡單實用，為微地震解釋提供了幫助。

根據本發明的一方面，提出了一種壓裂裂縫參數計算方法。所述方法可以包括：根據井軌跡數據，計算壓裂井段的方向矢量；根據裂縫網絡，計算每一條裂縫線段的初始方向矢量；根據所述壓裂井段的方向矢量與所述每一條裂縫線段的初始方向矢量，計算每一條裂縫線段對應的叉乘積；判斷每一條裂縫線段對應的叉乘積是否小于0，若是，則以裂縫線段的反向向量為最終方向向量，若否，則以裂縫線段的初始方向向量為最終方向向量；劃分方位，根據每個方位內所述壓裂井段的方向矢量與每一條裂縫線段的最終方向矢量，統計每個方位對應的裂縫參數。

優選地，所述壓裂井段的方向矢量為：

其中，A、B分別為壓裂井段的起點與終點，A點坐標為(x_A,y_A)，B點坐標為(x_B,y_B)。

優選地，裂縫線段的初始方向矢量為：

其中，C_i、D_i分別為第i條裂縫線段的起點與終點，C_i點坐標為D_i點坐標為

優選地，通過公式(3)計算裂縫線段對應的叉乘積：

優選地，所述裂縫參數包括每一條裂縫線段與壓裂井段的夾角以及每個方位內的裂縫線段的平均長度。

優選地，通過公式(4)計算裂縫線段與壓裂井段的夾角：