一种基于DAS监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法

本发明涉及页岩气储层压裂改造，尤其是涉及一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法。

背景技术：

1、以“页岩气革命”为典型的非常规油气资源成为了如今全球油气产量增长的重要组成部分，推动了全球能源结构的变革和发展，促进了页岩气勘探开发技术的高速发展。在非常规油气开发过程中，随着致密气、页岩气、煤层气等非常规天然气藏大规模开发，射孔压裂已经成为最为有效的储层改造手段。

2、近年来，随着射孔压裂技术的飞速发展，相应的监测技术也越来越受到关注，最新的技术发展趋势表明：分布式光纤传感技术已成为射孔压裂监测中最具前景和可行性的技术手段。分布式光纤传感技术是利用后向散射波进行光信号的解调，进而实现对温度和声波的传感。与常规射孔压裂监测技术相比，分布式光纤传感技术可全井段实现实时监测，精度较高且不受电磁辐射的干扰。分布式光纤声波传感技术(distributedacousticsensing，das)是近年来发展起来的一种新的射孔压裂监测技术，das流体剖面定量分析在压裂注入过程中的应用越来越广泛。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，针对现有技术的不足，充分考虑射孔压裂传统监测方法难以实时、准确地监测射孔压裂过程中各个环节，进而采用das设备对射孔压裂增产过程进行监测，研究压裂过程中各因素对压裂过程的影响，进而最终确定最优条件下射孔压裂增产效果的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，所述评价方法的建立包括以下步骤：

3、s1、设计射孔压裂裂缝流动模拟实验；

4、s2、利用das设备监测，对不同条件下的裂缝内流体流动规律展开实验研究；

5、s3、对das设备监测所采集到的振动声音信号进行数据处理和分析；

6、s4、基于处理后的声信号与流量之间的相关性建立相关的数学模型，建立一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法。

7、优选的，所述s1中模拟实验所用到的实验设备包括井筒及裂缝模拟装置、动力设备、实验管汇配套系统、das检测设备和数据检测柜。

8、优选的，所述s2中的不同条件包括不同流体性质、不同流速、不同裂缝尺寸和不同支撑剂粒径，所述s2的具体操作为：通过定量分析法，开展基于das水力裂缝内流体流动实验，获取不同流体性质、不同流速、不同裂缝尺寸、不同支撑剂尺寸情况下的声音响应数据，建立声强坐标系以及生成声强瀑布图。

9、优选的，所述s3中数据处理和分析包括：对含噪信号进行预处理，将其中的特高频段的噪声过滤掉，之后对去噪后的声音数据做进一步处理。

10、优选的，所述s4中处理后的声信号与流量之间的相关性包括：不同流体性质下的流量与声信号的相关性、不同流速下的流量与声信号的相关性、不同裂缝长度下的流量与声信号的相关性以及不同支撑剂粒径下的流量与声信号的相关性，以瀑布图、频谱能量图以及时频图显示压后产液的射孔压裂裂缝位置和裂缝产液剖面分布情况，最终确定最优条件下射孔压裂增产效果的方法。

11、优选的，所述s2中建立声强坐标系以及生成声强瀑布图包括：

12、以压裂实验水平井深度为横坐标，对不同流体性质的流体进入裂缝流动的声音监测的时间为纵坐标建立声强坐标系；

13、以压裂实验水平井深度为横坐标，对不同流速的压裂液进入裂缝流动的声音监测的时间为纵坐标，建立声强坐标系；

14、以压裂实验水平井深度为横坐标，对同一压裂液进入不同裂缝长度流动的声音监测的时间为纵坐标，建立声强坐标系；

15、以压裂实验水平井深度为横坐标，对不同支撑剂粒径的压裂液进入裂缝流动的声音监测的时间为纵坐标，建立声强坐标系。

16、优选的，所述s3中对原始数据的预处理包括：

17、步骤一、采用频率-空间反褶积滤波器对射孔压裂过程监测过程中采集的声音数据进行处理，得到去除随机尖峰噪声的声音数据；

18、步骤二、采用带通滤波器将声音数据的频率范围限制在压裂液携带支撑剂进入裂缝流动的冲击能量范围内，从而消除数据中无关的噪声信号；

19、步骤三、得到与射孔压裂过程中压裂液携带支撑剂进入裂缝流动相关的去噪以后的声音数据。

20、优选的，所述s3中对去噪后的声音数据做进一步处理包括：对获取到的声音信号做时频分析、对提取的声音信号进行降噪处理之后对声音数据进行带通滤波、对滤波后信号做短时傅里叶变换，并绘制时频图。

21、因此，本发明采用上述一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，针对传统射孔压裂环节难以实时、准确地监测压裂效果的问题，建立了基于das监测射孔压裂增产效果实验，设计射孔压裂裂缝流动模拟实验，有效模拟了在不同条件下裂缝内流体流动的状态，利用das设备监测，定量分析在多种不同条件对声音信号的影响，揭示了射孔压裂过程中多因素对压裂效果的影响。

22、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述评价方法的建立包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s1中模拟实验所用到的实验设备包括井筒及裂缝模拟装置、动力设备、实验管汇配套系统、das检测设备和数据检测柜。

3.根据权利要求1所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s2中的不同条件包括不同流体性质、不同流速、不同裂缝尺寸和不同支撑剂粒径，所述s2的具体操作为：通过定量分析法，开展基于das水力裂缝内流体流动实验，获取不同流体性质、不同流速、不同裂缝尺寸、不同支撑剂尺寸情况下的声音响应数据，建立声强坐标系以及生成声强瀑布图。

4.根据权利要求1所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s3中数据处理和分析包括：对含噪信号进行预处理，将其中的特高频段的噪声过滤掉，之后对去噪后的声音数据做进一步处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s4中处理后的声信号与流量之间的相关性包括：不同流体性质下的流量与声信号的相关性、不同流速下的流量与声信号的相关性、不同裂缝长度下的流量与声信号的相关性以及不同支撑剂粒径下的流量与声信号的相关性，以瀑布图、频谱能量图以及时频图显示压后产液的射孔压裂裂缝位置和裂缝产液剖面分布情况，最终确定最优条件下射孔压裂增产效果的方法。

6.根据权利要求2所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s2中建立声强坐标系以及生成声强瀑布图包括：

7.根据权利要求4所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s3中对原始数据的预处理包括：

8.根据权利要求4所述的一种基于das监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，其特征在于：所述s3中对去噪后的声音数据做进一步处理包括：对获取到的声音信号做时频分析、对提取的声音信号进行降噪处理之后对声音数据进行带通滤波、对滤波后信号做短时傅里叶变换，并绘制时频图。

技术总结
本发明公开了一种基于DAS监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，属于页岩气储层压裂改造技术领域，包括以下步骤：设计射孔压裂裂缝流动模拟实验；利用DAS设备监测对不同条件下的裂缝内流体流动规律展开实验研究；对DAS设备监测所采集到的振动声音信号进行数据处理和分析；基于处理后的声信号与流量之间的相关性建立相关的数学模型建立一种基于DAS监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法。本发明采用上述的一种基于DAS监测不同条件下射孔压裂增产效果评价方法，设计射孔压裂裂缝流动模拟实验，有效模拟了在不同条件下裂缝内流体流动的状态，利用DAS设备监测，定量分析在多种不同条件对声音信号的影响，揭示了射孔压裂过程中多因素对压裂效果的影响。

技术研发人员：杨冬,邓桥,王佳琪,韩虎,杨焕强
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18