利用主动高频水锤压力波监测压裂裂缝的方法、电子设备与流程

本申请涉及裂缝监测，具体涉及一种利用主动高频水锤压力波监测压裂裂缝的方法、电子设备。

背景技术：

1、目前我国新增油气储量大部分都是低渗透难动用的储量，页岩油气、致密油气、煤岩气等非常规油气开采正越来越成为各油田公司的开发重点和新的增长点，且目的储层埋深有逐年加深的趋势。水平井或大斜度井分段压裂改造技术基本上成为了开采这类非常规油气藏的主要技术手段。同时，随着水平井或大斜度井分段压裂改造工艺技术的进一步推广，单井产量低、产量递减快、最终采收率不高、井下作业复杂情况多、套管变形、各段改造不均匀等不足之处越来越明显，加上体积压裂2.0版的大力推广，都对水平井分段压裂改造的进一步发展提出了新的要求，长水平段、段内多簇体积压裂新技术经过多井次的现场应用，具有初期产量高、稳产周期长、采出总产量高、井下工具用量少、施工时效高等特点，技术的核心就是各簇和各段的均匀和充分改造，才能实现水平井的高效开发。

2、由于水力压裂裂缝都形成在井下地层之内，无法通过直接观察得到水力压裂裂缝形态，常规的裂缝监测手段费用昂贵、精度有限，特别是针对日趋加深的地质条件，常规裂缝监测工艺和手段受到很大的局限，因此在裂缝形态评估方面，尚无一种即经济高效又实时准确的监测方法。

技术实现思路

1、考虑到上述问题而提出了本申请。根据本申请的一个方面，提供了一种利用主动高频水锤压力波监测压裂裂缝的方法，包括：

2、对目标井发射主动水锤压力波；

3、接收与所述主动水锤压力波对应的回波信息；

4、基于所述回波信息，对压裂效果进行评估，以得到压裂监测结果；

5、其中，所述压裂监测结果包括压裂裂缝的几何尺寸。

6、示例性地，在所述对目标井发射主动水锤压力波之前，所述方法还包括：

7、对所述目标井进行井筒和流体参数分析，以确定所述目标井的井筒参数和流体参数。

8、示例性地，所述对目标井发射主动水锤压力波，包括：

9、在压裂前，对所述目标井发射第一主动水锤压力波；

10、其中，与所述第一主动水锤压力波对应的回波信息为第一回波信息；

11、所述方法还包括：

12、利用贝叶斯公式对所述第一回波信息进行拟合，以得到所述第一水锤压力波回波信息的概率密度函数；

13、在所述基于所述回波信息，对压裂效果进行评估之前，所述方法还包括：

14、根据所述概率密度函数对所述回波信息进行去噪。

15、示例性地，所述基于所述回波信息，对压裂效果进行评估，包括：

16、对所述回波信息进行处理，以获得数据处理结果；

17、基于所述数据处理结果对压裂效果进行评估，以得到所述压裂监测结果；

18、其中，所述对所述回波信息进行处理包括通过以下至少一种方法对所述回波信息进行处理：倒谱分析、试井分析、数据反演、压力波衰减速率拟合、井筒波速校正；

19、所述基于所述数据处理结果对压裂效果进行评估，包括通过以下至少一种评价方法对压裂效果进行评估：射孔完善程度评价、水平井压裂各簇开启程度评价、暂堵转向压裂效果评价、桥塞密封性能评价、井筒异常情况评价、压裂裂缝几何尺寸评价、缝网复杂指数评价、地质参数评价、压裂工艺参数评价。

20、示例性地，所述对所述回波信息进行处理包括：通过所述数据反演对所述回波信息进行处理，以获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高；

21、其中，所述数据处理结果包括所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高。

22、示例性地，所述通过数据反演对所述回波信息进行处理，以获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高，包括通过以下公式获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高：

23、，

24、，

25、，

26、，

27、，

28、，

29、，

30、，

31、其中，表示水力势能，单位为pa；表示流体的密度，单位为kg/m3；表示重力加速度，单位为m/s2；表示测压水头，单位为m；表示基准面标高，单位为m；表示压力，单位为pa；表示管道内流速，单位为m/s；表示压力势能差值，单位为pa；表示进出裂缝的流量，单位为m3/s；表示近井摩擦压降，单位为pa；表示停泵前流量，单位为m3/s；表示裂缝阻抗，表示压头差，单位为m；表示裂缝体积变化与压差的比值，表示压裂裂缝的裂缝半长，单位为m；表示裂缝平均净压力，单位为pa；表示压裂裂缝缝高，单位为m；表示平面应变弹性模量，表示第二类椭圆积分，表示压裂裂缝的缝宽，单位为mm。

32、示例性地，所述对所述回波信息进行处理包括：采用快速傅里叶变换对所述回波信息进行所述倒谱分析。

33、示例性地，所述采用快速傅里叶变换对所述回波信息进行所述倒谱分析，包括通过以下公式对所述回波信息进行所述倒谱分析：

34、。

35、根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，处理器用于执行计算机程序以实现上述的方法。

36、根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的方法。

37、在上述技术方案中， 采用主动水锤压力波监测压裂裂缝，这种主动水锤压力波具有特定的频率、振幅和脉冲时间，且可以在相对安静和稳定的条件下，进行发射，相比于依靠压裂车停泵产生水击波的干扰要小很多，因此其对应的回波信息更能够准确表示裂缝形态相关信息（例如裂缝的几何尺寸）。总之，该方案可以较为准确地对压裂效果进行评估，且具有成本低、操作简便、时效性强、监测深度大的优点。

38、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种利用主动高频水锤压力波监测压裂裂缝的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对目标井发射主动水锤压力波之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标井发射主动水锤压力波，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述回波信息，对压裂效果进行评估，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述回波信息进行处理包括：通过所述数据反演对所述回波信息进行处理，以获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过数据反演对所述回波信息进行处理，以获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高，包括通过以下公式获得所述压裂裂缝的裂缝半长、缝宽和缝高：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述回波信息进行处理包括：采用快速傅里叶变换对所述回波信息进行所述倒谱分析。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用快速傅里叶变换对所述回波信息进行所述倒谱分析，包括通过以下公式对所述回波信息进行所述倒谱分析：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

技术总结本申请提供了一种利用主动高频水锤压力波监测压裂裂缝的方法、电子设备。方法包括：对目标井发射主动水锤压力波；接收与所述主动水锤压力波对应的回波信息；基于所述回波信息，对压裂效果进行评估，以得到压裂监测结果；其中，所述压裂监测结果包括压裂裂缝的几何尺寸。该方案可以较为准确地对压裂效果进行评估，且具有成本低、操作简便、时效性强、监测深度大的优点。技术研发人员：双小红,张敏,车洪涛受保护的技术使用者：四川柏诗特能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12