[發明專利]水壓致裂礦巖預處理調控方法及裝置

有效

• 申請號: 202110926092.6
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113374530B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李文;劉育明;陳小偉;夏長念;張維國;蔣蔚;郭雷
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21B43/26;F04B49/06;G01D21/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 袁文婷;張娓娓

1.一種水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，包括如下步驟：

使注水泵在預設工作參數下工作，并對設置在水壓致裂目標上的微震檢測設備產生的微震信號進行實時監測；

若所述微震信號在第一預設時間內無新增微震信號，調控所述注水泵的工作參數，使所述注水泵注水流量增加，得到所述注水泵的新工作參數；

使所述注水泵在所述新工作參數下工作，并對所述微震檢測設備產生的微震信號的新增微震信號進行實時監測，得到新增微震信號的出現情況；

按照預設注水泵調控規則，根據所述新增微震信號的出現情況對所述注水泵進行調控；其中，

在所述使注水泵在預設工作參數下工作，并對設置在水壓致裂目標上的微震檢測設備產生的微震信號進行實時監測之后，還包括：

實時對監測到的所述微震信號的位置進行定位分析，確定所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍；

所述實時對監測到的所述微震信號的位置進行定位分析，確定所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍包括：

對所述微震信號進行濾波信號處理，得到濾波后的微震信號；

根據所述濾波后的微震信號的捕捉時間、預先獲取的所述水壓致裂目標的聲波速度以及預先獲取的檢測點三維坐標對所述水壓致裂目標的微破裂進行反演處理，得到所述濾波后的微震信號的震源位置；

根據所述濾波后的微震信號的震源位置，繪制所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍的三維圖形；

根據所述水力裂縫的擴展范圍的三維圖形，確定所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍。

2.根據權利要求1所述的水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，所述使注水泵在預設工作參數下工作，并對設置在水壓致裂目標上的微震檢測設備產生的微震信號進行實時監測包括：

將所述微震檢測設備間隔的設置在所述水壓致裂目標上，將所述注水泵的高壓水管設置在所述水壓致裂目標的待致裂位置；

開啟所述注水泵，使所述注水泵在預設工作參數下工作，實時監測所述微震檢測設備產生的微震信號；其中，所述預設工作參數包括發動機轉速和高壓出水閥。

3.根據權利要求1所述的水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，所述微震檢測設備為微震監測傳感器；

所述微震監測傳感器在空間上呈立體布置。

4.根據權利要求1所述的水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，所述若所述微震信號在第一預設時間內無新增微震信號，調控所述注水泵的工作參數，使所述注水泵注水流量增加，得到所述注水泵的新工作參數包括：

若所述微震信號在第一預設時間內無新增微震信號，獲取與所述預設工作參數對應的所述注水泵的注水壓裂參數；

根據所述預設工作參數和注水壓裂參數，通過調控所述注水泵的發動機轉速和高壓出水閥，對所述注水泵的工作參數進行調控，使所述注水泵注水流量增加，得到所述注水泵的新工作參數；其中，所述注水壓裂參數包括：注水壓力、注水流量。

5.根據權利要求4所述的水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，所述若所述微震信號在第一預設時間內無新增微震信號，獲取與所述預設工作參數對應的所述注水泵的注水壓裂參數包括：

分別通過設置在所述注水泵上的壓力傳感器和流量傳感器，獲取與所述預設工作參數對應的所述注水泵的注水壓力和注水流量。

6.根據權利要求1所述的水壓致裂礦巖預處理調控方法，其特征在于，

所述預設注水泵調控規則包括：

若所述新增微震信號的出現情況為：在第二預設時間內，沒有新增微震信號出現，則控制所述注水泵停止工作，完成對所述水壓致裂目標在當前壓裂段的壓裂工作；

若所述新增微震信號的出現情況為：在第二預設時間內，有新增微震信號出現，則使所述注水泵在所述新工作參數下繼續工作，并對所述微震檢測設備產生的微震信號進行實時監測。

7.一種水壓致裂礦巖預處理調控裝置，其特征在于，所述裝置包括：

實時監測模塊，用于使注水泵在預設工作參數下工作，并對設置在水壓致裂目標上的微震檢測設備產生的微震信號進行實時監測；

工作參數調控模塊，用于若所述微震信號在第一預設時間內無新增微震信號，調控所述注水泵的工作參數，使所述注水泵注水流量增加，得到所述注水泵的新工作參數；

新增微震信號監測模塊，用于使所述注水泵在所述新工作參數下工作，并對所述微震檢測設備產生的微震信號的新增微震信號進行實時監測，得到新增微震信號的出現情況；

注水泵調控模塊，用于按照預設注水泵調控規則，根據所述新增微震信號的出現情況對所述注水泵進行調控；

還包括擴展范圍確定模塊，用于實時對監測到的所述微震信號的位置進行定位分析，確定所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍；

所述擴展范圍確定模塊包括：濾波信號處理單元，用于對所述微震信號進行濾波信號處理，得到濾波后的微震信號；

反演處理單元，用于根據所述濾波后的微震信號的捕捉時間、預先獲取的所述水壓致裂目標的聲波速度以及預先獲取的檢測點三維坐標對所述水壓致裂目標的微破裂進行反演處理，得到所述濾波后的微震信號的震源位置；

三維圖形繪制單元，用于根據所述濾波后的微震信號的震源位置，繪制所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍的三維圖形；

擴展范圍確定單元，用于根據所述水力裂縫的擴展范圍的三維圖形，確定所述水壓致裂目標上的水力裂縫的擴展范圍。