[發(fā)明專利]精細(xì)評(píng)價(jià)海上砂巖儲(chǔ)層水力壓裂裂縫高度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011616600.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112727423B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉誠(chéng);韓耀圖;張明;張璋;祁曉;王曉鵬;張啟龍;李東;張聰慧;張貴斌;朱佳音;張欣;尹璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 天津三元專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 12203
• 代理人: 高鳳榮

1.一種精細(xì)評(píng)價(jià)海上砂巖儲(chǔ)層水力壓裂裂縫高度的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)壓裂前、后陣列聲波測(cè)井獲取的陣列聲波全波列資料分別進(jìn)行聲波幅度和徑向速度剖面定量化處理分析，并分別得到壓裂前、后的橫波幅度差及脆裂指數(shù)之差；且應(yīng)用壓裂前、后的橫波幅度差和脆裂指數(shù)之差建立基于橫波幅度和徑向速度剖面的儲(chǔ)層壓裂裂縫精細(xì)評(píng)價(jià)圖版，根據(jù)壓裂前、后橫波幅度差、脆裂指數(shù)之差在圖版中所處的區(qū)域，對(duì)儲(chǔ)層壓裂裂縫高度進(jìn)行精細(xì)評(píng)價(jià)；并采用如下技術(shù)步驟：

第一步：在給定深度區(qū)間內(nèi)，采集壓裂前、后的陣列聲波測(cè)井資料；

第二步：用STC法計(jì)算壓裂前、后陣列聲波的地層橫波時(shí)差及到時(shí)，STC法所采用公式如下：

TTS＝DTF×(CAL-TXDIA+CAL-RXDIA)/2+DTS×TRSP (2)；

第三步：用均方根法計(jì)算壓裂前、后陣列聲波橫波幅度之差；

⑴對(duì)壓裂前、后的陣列聲波全波列數(shù)據(jù)分別采用均方根法，計(jì)算全井段橫波波幅及其平均值，并對(duì)平均值進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算壓裂前、后的橫波幅度之差；采用均方根法計(jì)算壓裂前、后陣列聲波的橫波幅度，采用公式如下：

⑵通過(guò)相加求平均的方法計(jì)算橫波波幅平均值，采用公式如下：

采用上述公式分別計(jì)算出壓裂前、后的陣列聲波全波列中橫波幅度平均值歸一化后的結(jié)果，然后，再用壓裂前的結(jié)果減去壓裂后的結(jié)果，獲得壓裂前、后的橫波幅度之差；

第四步：對(duì)壓裂前、后的陣列聲波數(shù)據(jù)分別進(jìn)行徑向速度剖面反演；

(1)計(jì)算聲波傳播到陣列聲波中第一個(gè)接收器的走時(shí)，并將其定義為參考走時(shí)TT_ref，公式如下：

將上述公式中的參考走時(shí)與實(shí)測(cè)走時(shí)進(jìn)行比較，對(duì)于v_z沒(méi)有徑向變化的地層，參考走時(shí)與實(shí)測(cè)走時(shí)一致；當(dāng)聲速沿徑向增加時(shí)，實(shí)測(cè)走時(shí)是射線由淺到深進(jìn)入地層后再折射回來(lái)的時(shí)間，由于上述公式中的v_z為最大穿透深度的速度，因此，由上述公式計(jì)算出的參考走時(shí)比實(shí)測(cè)走時(shí)要小，即實(shí)測(cè)走時(shí)滯后于參考走時(shí)；

(2)為了將近井壁地層縱波速度變化更直觀地展示出來(lái)，需建立一個(gè)速度模型，通過(guò)不斷更新速度模型，令參考走時(shí)與實(shí)測(cè)走時(shí)重合或者相接近，此時(shí)的速度模型就是要求取的絕對(duì)速度剖面；

第五步：計(jì)算壓裂前、后陣列聲波的脆裂指數(shù)之差；

為了對(duì)徑向速度剖面進(jìn)行定量化比較，對(duì)徑向速度剖面沿井徑方向進(jìn)行積分，獲得脆裂指數(shù)，采用公式如下：

第六步：以壓裂前、后的橫波幅度之差為橫坐標(biāo)、脆裂指數(shù)之差為縱坐標(biāo)，建立基于橫波幅度和徑向速度剖面的儲(chǔ)層壓裂裂縫精細(xì)評(píng)價(jià)圖版；

第七步：依據(jù)壓裂前、后的橫波幅度之差、脆裂指數(shù)之差，將壓裂裂縫精細(xì)評(píng)價(jià)圖版劃分為三個(gè)區(qū)間；

第八步：重復(fù)第一步～第五步得到單井陣列聲波全波列數(shù)據(jù)處理結(jié)果，并根據(jù)處理結(jié)果在儲(chǔ)層壓裂裂縫精細(xì)評(píng)價(jià)圖版中所處的區(qū)間，對(duì)儲(chǔ)層壓裂裂縫高度進(jìn)行精細(xì)評(píng)價(jià)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)評(píng)價(jià)海上砂巖儲(chǔ)層水力壓裂裂縫高度的方法，其特征在于，所述第一步中，資料是在給定深度區(qū)間內(nèi)，壓裂前、后用聲波測(cè)井儀器分別進(jìn)行陣列聲波測(cè)井，并獲得壓裂前、后的陣列聲波全波列數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)評(píng)價(jià)海上砂巖儲(chǔ)層水力壓裂裂縫高度的方法，其特征在于，所述第二步中，采用STC法分別處理壓裂前、后的陣列聲波全波列數(shù)據(jù)，并獲取壓裂前、后的地層橫波時(shí)差，然后，結(jié)合聲波測(cè)井儀器結(jié)構(gòu)、井眼流體速度計(jì)算壓裂前、后的地層橫波到時(shí)：且對(duì)于公式(1)的定義如下：

D_m(t)是陣列波形中第m個(gè)接收換能器上的波形，d表示聲波接收換能器的間隔d，時(shí)間窗T_w的位置T及慢度區(qū)間中的某一慢度值s，N表示接收器總數(shù)，m表示第m個(gè)接收器。對(duì)整個(gè)波形或者波形中的某一時(shí)段以及給定的慢度區(qū)間按公式(1)計(jì)算出二維相關(guān)函數(shù)Corr(s,T)，當(dāng)相關(guān)函數(shù)取極大值時(shí)對(duì)應(yīng)的s值，便求出了地層橫波時(shí)差DTS；

對(duì)于公式(2)的定義如下：

DTF是井眼流體速度，通常為189us/ft，CAL表示井徑，TXDIA表示發(fā)射器探頭直徑，RXDIA表示接收器探頭直徑，DTS為采用STC法所得地層橫波時(shí)差，TRSR表示地層橫波沿發(fā)射器與接收器之間地層滑行的距離。