[發(fā)明專利]基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110531283.2
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113216947B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳銘;郭天魁;劉曉強(qiáng);鄒雨時;賀甲元;王琦;周福建;羅攀登;唐梅榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 武漢智正誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42278
• 代理人: 熊遠(yuǎn)

1.一種基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法，其特征在于，包括：

步驟S10，裂縫延伸至光纖監(jiān)測井的動態(tài)診斷；

步驟S20，構(gòu)建監(jiān)測井光纖應(yīng)變與應(yīng)變率分布計算模型；

步驟S30，構(gòu)建監(jiān)測井光纖峰值應(yīng)變與峰值應(yīng)變率計算模型；

步驟S40，根據(jù)分布式光纖所在位置應(yīng)變與應(yīng)變率曲線分析裂縫高度；

其中，所述步驟S20包括：

步驟S21，壓裂裂縫達(dá)到光纖監(jiān)測井后，壓裂裂縫在光纖所在平面的誘導(dǎo)應(yīng)為：

步驟S22，建立光纖的應(yīng)變及應(yīng)變率計算公式，光纖應(yīng)變?yōu)椋?/p>

光纖應(yīng)變率為：

其中，

ξ＝y(tǒng)/h為計算位置與裂縫面的無因次距離，無因次；

y是距離裂縫面的距離，m；

h是水力裂縫高度，m；

p_net是水力裂縫內(nèi)流體凈壓力，MPa；

σ_yy、σ_zz、σ_xx分別為y、z和x方向的裂縫誘導(dǎo)應(yīng)力，MPa；

v為巖石泊松比，無因次；

E為巖石楊氏模量，MPa；

ε為光纖應(yīng)變，無因次；

為光纖應(yīng)變率，s^-1；

為水力裂縫內(nèi)流體凈壓力隨時間變化率，MPa/s。

2.如權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法，其特征在于，所述步驟S10包括：

步驟S11，獲取壓裂過程光纖監(jiān)測井的分布式光纖應(yīng)變與應(yīng)變率數(shù)據(jù)，并繪制光纖應(yīng)變與應(yīng)變率時間分布圖；

步驟S12，根據(jù)光纖應(yīng)變與應(yīng)變率時間分布圖，進(jìn)行裂縫延伸動態(tài)診斷。

3.如權(quán)利要求2所述的基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法，其特征在于，所述步驟S12包括：

據(jù)光纖應(yīng)變與應(yīng)變率時間分布圖，根據(jù)尖端應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)裂縫延伸至光纖監(jiān)測井時，光纖應(yīng)變與應(yīng)變率會出現(xiàn)匯聚，根據(jù)匯聚現(xiàn)象可識別裂縫延伸至光纖監(jiān)測井的時刻。

4.如權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法，其特征在于，所述步驟S30包括：

步驟S31，將應(yīng)變與應(yīng)變率的公式求導(dǎo)數(shù)，得到峰值應(yīng)變和峰值應(yīng)變率分別為

步驟S32，對應(yīng)變與應(yīng)變率的公式求導(dǎo)數(shù)，得到達(dá)到峰值應(yīng)變和峰值應(yīng)變率的無因次位置為：

由公式(6)可得到達(dá)到峰值應(yīng)變與應(yīng)變率的位置為：

其中，

ε_max為峰值應(yīng)變；

為峰值應(yīng)變率；

v為巖石泊松比，無因次；

E為巖石楊氏模量，MPa；

p_net是水力裂縫內(nèi)流體凈壓力，MPa；

為水力裂縫內(nèi)流體凈壓力隨時間變化率，MPa/s；

y是距離裂縫面的距離，m；

h是水力裂縫高度，m；

ξ＝y(tǒng)/h為計算位置與裂縫面的無因次距離，無因次。

5.如權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測井分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測的水平井壓裂過程裂縫高度確定方法，其特征在于，所述步驟S40包括：

S41，當(dāng)水力裂縫達(dá)到光纖監(jiān)測井后，繪制分布式光纖所在位置的應(yīng)變與應(yīng)變率分布曲線圖；

S42，根據(jù)分布式光纖應(yīng)變與應(yīng)變率曲線，找到峰值應(yīng)變與應(yīng)變率所在位置d_m，根據(jù)式(8)計算裂縫高度，其中公式(8)為：

其中，

h是水力裂縫高度，m；

v為巖石泊松比，無因次；

dm為峰值應(yīng)變與應(yīng)變率所在位置，m。