本發(fā)明屬于老油田區(qū)塊整體重復(fù)改造，涉及一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、老油田長期注采后地應(yīng)力場發(fā)生動態(tài)變化，從而會影響重復(fù)壓裂裂縫方位與形態(tài)。

2、目前，井下微地震作為監(jiān)測壓裂裂縫的主要手段，在油田老井上開展了多次的微地震監(jiān)測。但是現(xiàn)有技術(shù)僅是對微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)進行解釋分析，未對數(shù)據(jù)進行壓裂評價，也未結(jié)合壓裂結(jié)果進行優(yōu)化，導(dǎo)致在施工過程中不能針對重復(fù)壓裂縫進行壓裂效果有效評價。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中微地震監(jiān)測時不能對數(shù)據(jù)進行壓裂評價，也未結(jié)合壓裂結(jié)果進行優(yōu)化的問題，提供一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提出的一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，包括如下步驟：

4、建立初始速度模型，校正初始速度模型，獲取校正的速度模型；基于校正的速度模型獲取p波和s波，對p波和s波進行處理獲取震源定位信息；

5、基于震源定位信息獲取震源裂縫長度、裂縫寬度、裂縫高度、裂縫分支指數(shù)、裂縫網(wǎng)絡(luò)長度、視應(yīng)力、應(yīng)力指數(shù)、擴散指數(shù)及塑性指數(shù)；

6、基于以上參數(shù)獲取剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果，根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，實現(xiàn)重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化。

7、優(yōu)選地，采用基于p波和s波初至信息的到時差法進行微震事件定位，結(jié)合p波極化分析計算震源向量，依據(jù)拾取的縱橫波初至、geiger定位方法和網(wǎng)格搜索法進行微地震震源反演定位，在定位過程中結(jié)合射線追蹤正演，利用理論與實際縱橫波的時間殘值及震源向量的角度殘值進行約束，獲取震源定位信息。

8、優(yōu)選地，獲取應(yīng)力指數(shù)si的方法如下：

9、

10、其中，ηc為聚類事件的累積地震效率；c為不同巖性、時間和體積的系數(shù)；di為擴散指數(shù)。

11、優(yōu)選地，獲取塑性指數(shù)pi的方法如下：

12、

13、其中，μ為動態(tài)剪切模量，ηc為聚類事件的累積地震效率。

14、優(yōu)選地，獲取擴散指數(shù)di的方法如下：

15、

16、其中，x2為聚類事件的平均距離的平方，t為聚類事件的平均時間間隔。優(yōu)選地，獲取視應(yīng)力σa的方法如下：

17、σa＝μ0e/mo

18、其中，μ0是儲層巖石的剪切模量；mo為該微震事件的地震矩；能量

19、

20、優(yōu)選地，獲取的剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果如下：

21、震源裂縫長度小于二分之一井距、裂縫寬度小于5mm、裂縫高度小于10米，進行裂縫改造；裂縫分支指數(shù)小于4，形成了主縫；裂縫分支指數(shù)大于4，產(chǎn)生了復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)；裂縫網(wǎng)絡(luò)長度小于500，進行裂縫改造；視應(yīng)力值大于5，是在重復(fù)壓裂開啟了大量的新水力裂縫；視應(yīng)力值小于5，是重復(fù)壓裂時老縫開啟；應(yīng)力指數(shù)值大于0.2，應(yīng)力場更穩(wěn)定；擴散指數(shù)大于0.4，事件發(fā)生時間間隔小，距離間隔大，重復(fù)壓裂的情況下水力裂縫在短時間內(nèi)即可擴展較長距離，進行裂縫改造；塑性指數(shù)大于0.2，儲層極易變形；塑性指數(shù)小于0.2，儲層不易變形。

22、優(yōu)選地，根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)的方法如下：

23、震源裂縫長度小于二分之一井距，裂縫寬度小于5mm，裂縫高度小于10米，及應(yīng)力指數(shù)小于0.2時，砂量及液量增大至已壓裂井的130％；

24、裂縫分支指數(shù)小于4，裂縫網(wǎng)絡(luò)長度小于500時，在同研究區(qū)壓裂施工時，砂量及液量增大至已壓裂井參數(shù)的140％；

25、視應(yīng)力對數(shù)值小于5，在同研究區(qū)壓裂施工時加入多級暫堵，暫堵劑用量根據(jù)施工壓力調(diào)整；

26、擴散指數(shù)大于0.4，砂量及液量降低至已壓裂井的80％；

27、塑性指數(shù)大于0.2，砂量及液量增大至已壓裂井的130％。

28、本發(fā)明提出的一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

29、模型建立模塊，所述模型建立模塊用于建立初始速度模型，校正初始速度模型，獲取校正的速度模型；基于校正的速度模型獲取p波和s波，對p波和s波進行處理獲取震源定位信息；

30、參數(shù)獲取模塊，所述參數(shù)獲取模塊用于基于震源定位信息獲取震源裂縫長度、裂縫寬度、裂縫高度、裂縫分支指數(shù)、裂縫網(wǎng)絡(luò)長度、視應(yīng)力、應(yīng)力指數(shù)、擴散指數(shù)及塑性指數(shù)；

31、參數(shù)處理模塊，所述參數(shù)處理模塊用于基于以上參數(shù)獲取剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果，根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，實現(xiàn)重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化。

32、一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法的步驟。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

34、本發(fā)明提出的一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，先獲取震源定位信息，再結(jié)合震源定位信息獲取震源裂縫長度、裂縫寬度、裂縫高度、裂縫分支指數(shù)、裂縫網(wǎng)絡(luò)長度、視應(yīng)力、應(yīng)力指數(shù)、擴散指數(shù)及塑性指數(shù)；基于以上參數(shù)獲取剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果；根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，實現(xiàn)重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化。其中，裂縫分支指數(shù)越高，水力裂縫網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜。裂縫網(wǎng)絡(luò)長度越長，裂縫網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜。視應(yīng)力值較低，代表重復(fù)壓裂時老縫開啟；視應(yīng)力值較高，代表重復(fù)壓裂改造使儲層產(chǎn)生大量新縫。應(yīng)力指數(shù)值較低，代表應(yīng)力傳導(dǎo)不穩(wěn)定且局限于儲層很小范圍，通常為由孔隙壓力增大流體驅(qū)動的微震事件，釋放能量較?。粦?yīng)力指數(shù)值較大，代表微震事件釋放能量大，應(yīng)力場更為穩(wěn)定，最終壓裂影響范圍較大，通常為走向為最大主應(yīng)力方向的裂縫或斷層由應(yīng)力觸發(fā)微震事件。擴散指數(shù)值較低，代表事件發(fā)生時間間隔大，但距離間隔?。粩U散指數(shù)值較大，代表事件發(fā)生時間間隔小，但距離間隔大。塑性指數(shù)值較低，代表儲層不易變形；塑性指數(shù)值較大，代表儲層極易變形。因此，本發(fā)明提出的優(yōu)化方法可以實現(xiàn)應(yīng)用微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)的解釋成果來評價壓裂效果、優(yōu)化水力壓裂設(shè)計，最終在重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)和裂縫參數(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化老油田重復(fù)壓裂效果評價方法并形成一套參數(shù)體系。

35、本發(fā)明提出的一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，通過將系統(tǒng)劃分為模型建立模塊、參數(shù)獲取模塊和參數(shù)處理模塊，實現(xiàn)重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化。采用模塊化思想使各個模塊之間相互獨立，方便對各模塊進行統(tǒng)一管理。

技術(shù)特征：

1.一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，采用基于p波和s波初至信息的到時差法進行微震事件定位，結(jié)合p波極化分析計算震源向量，依據(jù)拾取的縱橫波初至、geiger定位方法和網(wǎng)格搜索法進行微地震震源反演定位，在定位過程中結(jié)合射線追蹤正演，利用理論與實際縱橫波的時間殘值及震源向量的角度殘值進行約束，獲取震源定位信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，獲取應(yīng)力指數(shù)si的方法如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，獲取塑性指數(shù)pi的方法如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，獲取擴散指數(shù)di的方法如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，獲取視應(yīng)力σa的方法如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，獲取的剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)的方法如下：

9.一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至8中任意一項所述的基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，屬于老油田區(qū)塊整體重復(fù)改造技術(shù)領(lǐng)域，先獲取震源定位信息，再結(jié)合震源定位信息獲取震源裂縫長度、裂縫寬度、裂縫高度、裂縫分支指數(shù)、裂縫網(wǎng)絡(luò)長度、視應(yīng)力、應(yīng)力指數(shù)、擴散指數(shù)及塑性指數(shù)；基于以上參數(shù)獲取剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果，根據(jù)剩余油富集區(qū)壓裂結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，實現(xiàn)重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)的壓裂參數(shù)優(yōu)化。因此，本發(fā)明提出的優(yōu)化方法解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，可以實現(xiàn)應(yīng)用微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)的解釋成果來評價壓裂效果、優(yōu)化水力壓裂設(shè)計，最終在重復(fù)壓裂裂縫形態(tài)和裂縫參數(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化老油田重復(fù)壓裂效果評價方法并形成一套參數(shù)體系。

技術(shù)研發(fā)人員：黃婷,陸紅軍,白曉虎,李向平,馮飛,卜軍,王飛,何衡,康博,段鵬輝,李轉(zhuǎn)紅,董奇,余金柱,任佳偉,周濤
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19