一种基于测井约束的微地震事件点分离方法与流程

本发明涉及石油天然气勘探开发，特别涉及一种水力压裂微地震定位处理、天然裂缝微地震事件点识别及分离方法。

背景技术：

1、页岩气作为一种清洁能源，其开发利用有助于降低中国对外部能源的依赖，提高能源安全，国内深层页岩气资源潜力巨大，开发过程中涉及一系列复杂的工程技术问题，如水平钻井、水力压裂等。受其中压裂套变与压裂窜层影响，开发效果不及预期，制约了规模效益开发进程；深层页岩储层准确成像挑战增大，天然裂缝存在多尺度性，预测精度和分辨率难以完全满足生产需求；同时现有天然裂缝预测方法存在不足，对预测结果缺少系统的可靠性评价方法。泸州深层页岩气采用“水平井钻井+体积压裂”的开发方式，目前在泸州地区深层页岩气主要受套变与压窜影响导致开发遇到较大困难，泸州地区开发效果不及预期，天然裂缝发育特征是压裂施工参数调整的重要指标，对于开发方案优化都非常重要，如果压裂过程中天然裂缝没有被正确识别和处理，可能会导致生产井套管变形或压裂窜层等风险。储层天然裂缝精准表征及识别，采取相应的措施调整压裂参数和施工方案，可以降低开发风险，改善压裂效果，也指导后期压裂方案设计，更好地优化资源利用，提高开发效益。

2、针对上述资源需求及开发特征，急需一种可以精确预测天然裂缝的方法，精准表征天然裂缝；目前常规天然裂缝识别技术主要包括两种：地震属性预测法及水力压裂微地震监测法。

3、地震属性预测法：地震属性(曲率、相干)从不同角度反映了地层受构造应力挤压时地层的变形和破裂情况，通过对曲率和相干属性的计算，可以对地层中裂缝发育情况进行预测，预测范围较大，但预测精度相对较低。

4、水力压裂微地震监测法：采集压裂过程中产生的微地震波形信号，对筛选出的压裂过程中产生的微地震事件进行处理定位，描述压裂产生裂缝形态和空间展布规律，该方法主要是根据微地震事件点产生的能量，采用b值分析法进行人工裂缝及天然裂缝的分离，即确定不同裂缝事件点门槛值，从而对微地震事件点进行分离，但是该计算采用单一数据，无法进行验证，而且并未考虑地震波传播过程中裂缝对能量吸收及损耗，从而降低事件点分离的精度。

5、本次专利采用多学科交叉的技术思路及手段，提出了方法的基本原理和计算方法，并通过理论计算和误差分析表明该方法是合理的和有效的，同时利用多信息融合的方式，通过测井数据解释出的天然裂缝特征，再对微地震事件点进行能量补偿之后再进行微地震事件点分离，该方法弥补了传统的分离方法未考虑能量损耗从而影响分离精度的技术问题，该方法具有实用性强，预测精度高等技术优势。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种基于测井约束的微地震事件点分离方法。以水力压裂施工过程中实时采集的微地震资料为基础，对其有效信息进行提取分析，对实时定位或者重新定位处理的微地震事件按照空间、时间以及能级大小进行分组，结合采用测井数据分析曲线能量分异特征，明确裂缝发育井段空间位置，在此基础上结合微地震事件b值及测井裂缝强度曲线进行交互分析，最终确定微地震分离具体方案，充分利用了微地震资料属性预测裂缝范围广和测井资料精度高的优点，提高了微地震数据分离及天然裂缝识别的可靠性和精度，从而提高储层天然裂缝预测精度，有利于指导压裂施工和改善压裂效果。

2、为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种基于测井约束的微地震事件点分离方法，包括以下步骤：

4、(a)采用测井数据，分析测井数据曲线的能量分异特征，计算裂缝强度曲线，作为后续微地震数据分离的条件约束；

5、(b)提取微地震事件数据的能级、深度和空间位置信息，明确微地震事件点在三维空间中的分布规律及特征；

6、(c)基于微地震事件的时序和空间位置，构建裂缝网络形态，假设新裂缝大概率从已有裂缝处延伸扩展；

7、(d)进行微地震事件的b值与测井裂缝强度曲线的交互分析，结合不同深度的裂缝发育强度，对微地震能级进行能量补偿；

8、(e)基于压裂液的能量守恒原理，区分主次裂缝，分析裂缝分支数量与主裂缝的宽度、导流能力及压力传递之间的关系；

9、(f)评估微地震事件的数量与震级之间的幂定律关系，统计不同井段的b值，形成系统的统计分析；

10、(g)基于经过能量补偿的微地震信息数据，最终确定微地震事件点的分离方案，以实现对天然裂缝及储层基质的有效分类。

11、进一步地，所述裂缝强度曲线的计算基于测井数据的各向异性特征和裂缝孔隙度分析，以提供更为精准的裂缝强度评估。

12、进一步地，所述能量补偿是通过对微地震能级进行修正，以准确反映裂缝强度对微地震能量的影响。

13、进一步地，所述幂定律关系通过对微地震事件的频率与震级分布进行统计分析而得出，形成线性模型以支持微地震事件的预测。

14、进一步地，所述分离方案经过多次验证，采用不同测试数据以确保结果的准确性与可靠性。

15、本发明还公开了一种微地震事件点分离系统，该系统能够用于实施上述的微地震事件点分离方法，具体的，包括：

16、数据采集模块：负责采集测井数据和微地震事件数据，包括能级、深度和空间位置信息。

17、数据预处理模块：对采集到的测井数据和微地震事件数据进行噪声滤除、标准化和格式转换，以便后续分析。

18、能量分析模块：分析测井数据曲线的能量分异特征，计算裂缝强度曲线，为微地震数据分离提供条件约束。

19、空间分布分析模块：提取微地震事件的空间分布规律，构建微地震事件在三维空间中的网络形态。

20、交互分析模块：进行微地震事件的b值与测井裂缝强度曲线的交互分析，结合不同深度的裂缝发育强度，对微地震能级进行能量补偿。

21、主次裂缝分析模块：基于压裂液的能量守恒原理，区分主次裂缝，分析裂缝分支数量与主裂缝的宽度、导流能力及压力传递之间的关系。

22、统计分析模块：评估微地震事件的数量与震级之间的幂定律关系，统计不同井段的b值，形成系统的统计分析。

23、事件点分离模块：基于经过能量补偿的微地震信息数据，最终确定微地震事件点的分离方案，以实现对天然裂缝及储层基质的有效分类。

24、本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述微地震事件点分离方法。

25、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述微地震事件点分离方法。

26、与现有技术相比，本发明的优点在于：

27、本发明充分发挥了微地震资料的广泛裂缝范围预测能力与测井资料的高精度优势，将微地震监测技术与高精度测井解释方案有机结合，解决了传统方法未考虑地震波在不同介质中传播过程中的能量衰减问题。通过结合测井资料对天然裂缝的定量解释，并对微地震事件点进行能量补偿，显著提高了人工裂缝及天然裂缝的识别度。补偿后的能级强度和数据相关性得到了提升，实现了不同学科数据的优势互补，合理且客观地提高了微地震事件的分离和天然裂缝的识别可靠性与精度。此外，通过实际压裂数据对模型的准确性进行验证，进一步保障了模型的精度，有助于指导压裂施工和改善压裂效果。