基于散射波的井周压裂效果方位评价方法和系统与流程

本发明涉及声学测井，尤其涉及一种基于散射波的井周压裂效果方位评价方法和系统。

背景技术：

1、深水、深层、非常规三大领域的油气资源由最初的勘探阶段逐渐转入后期的开发阶段，这些复杂岩性地层的重要特征是致密度高、非均质及各向异性强，仅依靠其自身的产能很难形成工业油气，需要对储层进行压裂改造，创造出油气运移的缝网体系，才能够实现经济开采。从油气田开发的角度来看，深入了解和认识压裂裂缝的几何形态、延伸情况、发育程度、分布及方位等信息，对于后续的油气开发至关重要。声学测井技术可以为压裂优选层位和压裂改造评价提供重要的信息，在油气开发方面发挥着重要的作用。

2、截至目前，评估压裂裂缝的常规方法主要包括间接井响应方法，如在压裂作业完成之后或者在压裂作业期间进行净压力压裂裂缝分析，这种方法很难真实反映裂缝的几何形状。此外，近井筒方法也被用来分析水力压裂裂缝。如正交偶极各向异性、放射性示踪剂、温度测井、生产测井、电阻率测井和成像测井等，这些技术的缺点是它们只能测量井筒处或近井筒区域的裂缝信息，无法表征远离井筒处的情况。虽然微地震技术已被广泛应用于压裂效果评价，但需要布置监测井位，大大增加了勘探开发的成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，提供一种基于散射波的井周压裂效果方位评价方法和系统。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，包括：

3、s1.在深度区间进行多极子阵列声波测井，采集压裂前、后的正交偶极声波测井四分量数据和仪器方位曲线；

4、s2.利用正交偶极声波测井四分量数据和仪器方位曲线，获取大地坐标下压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据；

5、s3.对压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据进行反褶积滤波处理；

6、s4.对非压裂层位的泥岩层段进行数据标定；

7、s5.提取不同方位上的井孔散射波信息；

8、s6.计算不同方位上的井孔散射波能量；

9、s7.计算不同方位上的井孔散射波能量之差；

10、s8.重复步骤s3-步骤s7得到整个井段的不同方位上井孔散射波能量之差，通过对比散射波能量差异，实现井周压裂效果方位评价。

11、根据本发明的一个方面，所述获取大地坐标下压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据，包括：压裂前的时域波形数据w_b(z,γ,t)和压裂后的时域波形数据w_a(z,γ,t)，各数据中的z为深度，γ为方位角，方位角范围为[0,360°]，t为波形的记录时间。

12、根据本发明的一个方面，所述对压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据进行反褶积滤波处理为：

13、基于压裂前、后的偶极声波测井数据，根据理想子波d分别构造压裂前的反褶积滤波器fltr1、压裂后的反褶积滤波器fltr2：

14、a＝|wv*fltr-d|2；

15、其中，a为滤波后的波形与理想子波的能量残差，wv为压裂前或压裂后的波形数据，fltr为fltr1或者fltr2，其中fltr1为最小二乘计算后得到压裂前的波形数据滤波器，fltr2为最小二乘计算后得到压裂后的波形数据滤波器，d为理想子波。

16、根据本发明的一个方面，所述对非压裂层位的泥岩层段进行数据标定为：

17、结合自然伽马岩性曲线，选定非压裂层位的泥岩层段进行数据标定，消除压裂前、后因测井仪器不同引起的误差，包括：

18、选定泥岩层段的深度区间[z1，z2]，构建标定滤波函数f(t)、目标函数m(γ,t)，使其满足下式：

19、m(γ,t)＝|(w_b([z1,z2],γ,t)*fltr1*f(t))2-(w_a([z1,z2],γ,t)*fltr2)2|；

20、采用最小二乘法计算式m(γ,t)＝|(w_b([z1,z2],γ,t)*fltr1*f(t))2-(w_a([z1,z2],γ,t)*fltr2)2|，满足m(γ,t)极小值的f(t)为标定滤波函数。

21、根据本发明的一个方面，所述提取不同方位上的井孔散射波信息为：

22、将构建得到的标定滤波函数应用于不同方位上的偶极声波测井数据，计算提取不同方位由压裂裂缝引起的井孔散射波w(z,γ,t)；

23、w(z,γ,t)＝w_a(z,γ,t)-w_b(z,γ,t)*f(t)。

24、根据本发明的一个方面，所述计算不同方位上的井孔散射波能量为：

25、基于提取的井孔散射波信息，采用下式计算不同方位上的井孔散射波能量e(z,γ,t)：

26、e(z,γ,t)＝w(z,γ,t)2。

27、根据本发明的一个方面，所述计算不同方位上的井孔散射波能量之差为：

28、利用横波速度进行时深转换，将压裂前、后的散射波能量做差，获得压裂前、后不同方位上井孔散射波能量之差。

29、为实现上述目的，本发明还提供一种基于散射波的井周压裂效果方位评价系统，包括：

30、数据采集模块，在深度区间进行多极子阵列声波测井，采集压裂前、后的正交偶极声波测井四分量数据和仪器方位曲线；

31、数据获取模块，利用正交偶极声波测井四分量数据和仪器方位曲线，获取大地坐标下压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据；

32、滤波模块，对压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据进行反褶积滤波处理；

33、数据标定模块，对非压裂层位的泥岩层段进行数据标定；

34、散射波信息提取模块，提取不同方位上的井孔散射波信息；

35、散射波能量计算模块，计算不同方位上的井孔散射波能量；

36、散射波能量之差计算模块，计算不同方位上的井孔散射波能量之差；

37、压裂效果方位评价模块，重复步骤s3-步骤s7得到整个井段的不同方位上井孔散射波能量之差，通过对比散射波能量差异，实现井周压裂效果方位评价。

38、为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法。

39、为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法。

40、根据本发明的方案，本发明通过采集压裂前、后井段的多极子声波测井数据，提取出不同方位压裂裂缝引起的散射波，利用井周不同方位散射波能量实现压裂效果方位评价。即本发明采用基于散射波的方法实现了井周压裂效果方位评价，相比现有的压裂效果评价方法，本发明的优点在于消除了仪器等因素对压裂效果评价的影响，提升了压裂效果评价的精度，并实现了井周数十米范围压裂效果的方位评价。

技术特征：

1.基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述获取大地坐标下压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据，包括：压裂前的时域波形数据w_b(z,γ,t)和压裂后的时域波形数据w_a(z,γ,t)，各数据中的z为深度，γ为方位角，方位角范围为[0,360°]，t为波形的记录时间。

3.根据权利要求2所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述对压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据进行反褶积滤波处理为：

4.根据权利要求3所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述对非压裂层位的泥岩层段进行数据标定为：

5.根据权利要求4所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述提取不同方位上的井孔散射波信息为：

6.根据权利要求5所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述计算不同方位上的井孔散射波能量为：

7.根据权利要求6所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法，其特征在于，所述计算不同方位上的井孔散射波能量之差为：

8.基于散射波的井周压裂效果方位评价系统，其特征在于，包括：

9.电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于散射波的井周压裂效果方位评价方法。

技术总结
本发明涉及声学测井技术领域，提供一种基于散射波的井周压裂效果方位评价方法和系统，其中方法包括：采集压裂前、后的正交偶极声波测井四分量数据和仪器方位曲线；利用四分量数据和仪器方位曲线，获取大地坐标下压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据；对压裂前、后不同方位的偶极声波测井数据进行反褶积滤波处理；对非压裂层位的泥岩层段进行数据标定；提取不同方位上的井孔散射波信息；计算不同方位上的井孔散射波能量；计算不同方位上的井孔散射波能量之差；获取整个井段的不同方位上井孔散射波能量之差，通过对比散射波能量差异，实现井周压裂效果方位评价。本发明消除了仪器等因素对压裂效果评价的影响，提升了压裂效果评价的精度。

技术研发人员：吴进波,范彩伟,赵启彬,姜洪丰,盛达,陈鸣,孙殿强
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27