[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111090102.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113625367B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李帝銓;張喬勛;何繼善;蔣奇云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01V11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01V11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙啟昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43266
• 代理人: 謝珍貴

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，該方法包括：發(fā)送電流信號(hào)，其中，所述電流信號(hào)包括以下至少之一：多頻電流信號(hào)、單頻電流信號(hào)，所述電流信號(hào)的頻率是根據(jù)支撐劑確定的，所述支撐劑在預(yù)定頻率的電流信號(hào)激發(fā)下做伸縮震動(dòng)；獲取通過(guò)地震傳感器接收到的聲波信號(hào)，其中，所述聲波信號(hào)為所述電流信號(hào)激發(fā)所述支撐劑做伸縮震動(dòng)而產(chǎn)生的聲波信號(hào)；根據(jù)所述聲波信號(hào)確定所述支撐劑在壓裂層的震動(dòng)位置，其中，所述震動(dòng)位置用于確定支撐裂縫特征的依據(jù)。通過(guò)本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有水力壓裂監(jiān)測(cè)技術(shù)中對(duì)支撐劑的監(jiān)測(cè)難度大的問(wèn)題，采用了電致伸縮材料作支撐劑從而能夠通過(guò)微地震監(jiān)測(cè)支撐劑位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及到油田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前的水力壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)中，以微地震和電磁法最為普遍，微地震的物理機(jī)制明確，可以識(shí)別巖石破裂，但不能判斷液體波及范圍，也無(wú)法識(shí)別有效支撐裂縫。電磁法的物理機(jī)制也是明確的，可以識(shí)別液體波及范圍，但不能識(shí)別縫網(wǎng)延展規(guī)律，也無(wú)法準(zhǔn)確判斷有效支撐裂縫。微地震和電磁法都無(wú)法識(shí)別有效支撐裂縫的關(guān)鍵在于對(duì)支撐劑的監(jiān)測(cè)難度大。

微地震監(jiān)測(cè)壓裂過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)變化而引起的微地震事件，定位事件位置液體不一定到達(dá)，液體到達(dá)位置支撐劑不一定到達(dá)，因此，微震改造體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有效支撐體積。電磁法很難識(shí)別低含量的支撐劑。

綜上，傳統(tǒng)地球物理方法無(wú)法準(zhǔn)確探測(cè)支撐劑分布，更不能監(jiān)測(cè)有效支撐裂縫。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有水力壓裂監(jiān)測(cè)技術(shù)中對(duì)支撐劑的監(jiān)測(cè)難度大問(wèn)題。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)方法，包括：發(fā)送電流信號(hào)，其中，所述電流信號(hào)包括以下至少之一：多頻電流信號(hào)、單頻電流信號(hào)，所述電流信號(hào)的頻率是根據(jù)支撐劑確定的，所述支撐劑在預(yù)定頻率的電流信號(hào)的激發(fā)下做伸縮震動(dòng)；獲取通過(guò)地震傳感器接收到的聲波信號(hào)，其中，所述聲波信號(hào)為所述電流信號(hào)激發(fā)所述支撐劑做伸縮震動(dòng)而產(chǎn)生的聲波信號(hào)；根據(jù)所述聲波信號(hào)確定所述支撐劑在壓裂層的震動(dòng)位置，其中，所述震動(dòng)位置用于確定支撐裂縫特征的依據(jù)。

進(jìn)一步地，發(fā)送所述電流信號(hào)包括：在信號(hào)控制器產(chǎn)生所述電流信號(hào)之后，將所述電流信號(hào)發(fā)送至供電電極，其中，所述供電電極中的第一電極連結(jié)壓裂井，所述供電電極中的第二電極在預(yù)定距離之外。

進(jìn)一步地，所述地震傳感器為在所述壓裂井的井場(chǎng)周?chē)孛媛裰玫亩鄠€(gè)地震傳感器。

進(jìn)一步地，所述支撐劑包括至少一種支撐劑，每種不同的支撐劑在不同頻率的電流信號(hào)的激發(fā)下做伸縮震動(dòng)。

進(jìn)一步地，還包括：對(duì)多個(gè)微震事件的能量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中，所述微震事件為所述電流信號(hào)激發(fā)所述支撐劑做伸縮震動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)事件；根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果獲取所述支撐劑的三維空間展布形態(tài)。

根據(jù)本實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種基于電致伸縮材料的電震一體化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：信號(hào)控制器，用于發(fā)送電流信號(hào)，其中，所述電流信號(hào)包括以下至少之一：多頻電流信號(hào)、單頻電流信號(hào)，所述電流信號(hào)的頻率是根據(jù)支撐劑確定的，所述支撐劑在預(yù)定頻率的電流信號(hào)的激發(fā)下做伸縮震動(dòng)；處理器，用于獲取通過(guò)地震傳感器接收到的聲波信號(hào)，并根據(jù)所述聲波信號(hào)確定所述支撐劑在壓裂層的震動(dòng)位置，其中，所述聲波信號(hào)為所述電流信號(hào)激發(fā)所述支撐劑做伸縮震動(dòng)而產(chǎn)生的聲波信號(hào)，所述震動(dòng)位置用于確定支撐裂縫特征的依據(jù)。

進(jìn)一步地，還包括：供電電極，其中，在信號(hào)控制器產(chǎn)生所述電流信號(hào)之后，將所述電流信號(hào)發(fā)送至供電電極，所述供電電極中的第一電極連結(jié)壓裂井，所述供電電極中的第二電極在預(yù)定距離之外。

進(jìn)一步地，所述地震傳感器為在所述壓裂井的井場(chǎng)周?chē)孛媛裰玫亩鄠€(gè)地震傳感器。