[發明專利]一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法

有效

• 申請號: 202210666268.3
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114896673B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 羅衛鋒;孔麗云;張云梟;康海霞;周惠;馬彥彥;李娟;劉海浩
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局油氣資源調查中心
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/28;G06T17/05;E21B43/26;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、在干熱巖儲層壓裂監測前，進行可控源三維電磁方法采集參數試驗與優化設計得到用于指導干熱巖儲層監測區內三維可控源電磁測點的選點以及確定發射電流大小的結果，以提高觀測精度和資料采集質量；

步驟S2、在干熱巖儲層監測區內的壓裂射孔上方布設三維可控源電磁測點，使用人工源激發，在壓裂前在三維可控源電磁測點處進行數據采集，獲得干熱巖儲層改造前的三維可控源電磁數據，壓裂后再在三維可控源電磁測點處進行數據采集，獲取干熱巖儲層改造后的三維可控源電磁數據，保持壓裂前后激發和接收條件一致，以及發射源位置不變，以降低激發、接收條件變化帶來的誤差來實現橫向探測精度的提高；

步驟S3、基于正則化反演和共軛梯度反演技術，構建新的反演目標函數，并利用共軛梯度法優化目標函數，對干熱巖儲層改造前和改造后的三維可控源電磁數據進行三維反演，獲取壓裂前、壓裂后的干熱巖儲層監測區中壓裂區深度及電阻率數據體；

步驟S4、對獲取所述壓裂區深度及電阻率數據體進行處理，計算相對電阻率異常，獲取相對電阻率異常數據體，以使干熱巖儲層的改造范圍得到清晰反映；

步驟S5、對相對電阻率異常數據體進行坐標轉換，獲取三維空間直角坐標系下散點數據體，采用反距離加權法或克里金法對散點數據體進行插值處理，并進行三維空間成像，再基于三維空間成像計算相對電阻率異常體積以作為所述干熱巖儲層的壓裂改造體積，所述相對電阻率異常體積反映為壓裂液體到達范圍的量化指標；

所述進行開展可控源三維電磁方法采集參數試驗與優化，包括：

根據干熱巖儲層監測區實際噪聲情況，利用干熱巖儲層監測區的監測井電測井數據建立地電模型，開展正演模擬確定出目標層探測的最佳激發周期，針對干熱巖儲層增加激發頻率，以提高對干熱巖儲層的縱向分辨率；

在模擬論證的基礎上，結合工區的地電條件、噪音水平開展收發距試驗、激發周期試驗及電偶極距試驗對采集參數進行優化；

在干熱巖儲層監測區開展干擾源調查試驗得到干熱巖儲層監測區的干擾源類型，通過在干熱巖儲層監測區進行現場試驗確定干擾源影響資料品質的距離和程度，并以干擾源影響資料品質的距離和程度來指導三維可控源電磁測點的選點以及確定發射電流大小，以實現對資料采集品質和觀測精度的保障。

2.根據權利要求1所述的一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法，其特征在于：所述保持壓裂前后激發和接收條件一致，以及發射源位置不變，包括：定期檢查人工源的發射端、接收端接地電阻變化狀態，并采取定期澆鹽水降低接地電阻、及時更換損壞的電極的措施來保持壓裂前后接地條件不變，以實現保持壓裂前后激發和接收條件一致、發射源位置不變，降低激發、接收條件變化帶來的誤差。

3.根據權利要求2所述的一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法，其特征在于：所述人工源采用大功率激發，以增強抗干擾能力、提高資料采集的信噪比以及增大監測深度至干熱巖儲層。

4.根據權利要求3所述的一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法，其特征在于：所述三維可控源電磁數據在每次采集完成后進行信噪比分析，以實現對三維可控源電磁數據的質量評價來對三維可控源電磁數據進行采集篩選，在三維可控源電磁數據中選取相對穩定的長周期信號，根據不過零方波特有的正負半軸疊加技術分離噪音和信號，計算所有三維可控源電磁測點的信噪比，基于所述信噪比對三維可控源電磁數據進行評價；

所述信噪比計算公式：

式中，SNR為信噪比，T為周期長度，N為半周期總樣點數，A_z(T,t_i)為t_i時刻采集到的信號強度，i為計量常數。

5.根據權利要求4所述的一種干熱巖儲層水力壓裂改造體積預測方法，其特征在于：所述基于所述信噪比對三維可控源電磁數據進行評價，包括：

若信噪比在技術規范要求的置信區間內，則三維可控源電磁數據符合技術規范要求；

若信噪比在技術規范要求的置信區間外，則三維可控源電磁數據不符合技術規范要求。