基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法及系统与流程

本发明涉及微地震监测解释技术，具体涉及基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法及系统。

背景技术：

1、近年微地震监测技术应用，为指导现场压裂施工、优化下步方案发挥了重要作用，但微地震监测成果基本是以点云的形式描述压裂裂缝的长、宽、高等几何参数及最大地应力方向、储层改造体积，进而评价压裂效果。随着钻井压裂工艺的进步，同平台多水平井拉链压裂、同步压裂、暂堵施工压裂等技术的应用推广，对微地震监测技术提出更高要求，需要微地震精细刻画裂缝网络内部形态，评价各簇裂缝开启情况及加液量、加砂。

2、微地震事件点在三维空间中离散分布，无法判断哪些点来源同一条裂缝，因此需要裂缝网络建模的方法对微地震事件点进行划分，并进一步判断来源于哪簇射孔，从而评价各簇裂缝开启情况。目前，国内外基于微地震事件构建的水力裂缝网络主要有两种方法。一种方法是根据事件点的空间分布，进行主要裂缝和次要裂缝的拟合解释，该方法在事件点较少时不适用，且为纯几何解释，无物理依据，人为主观因素干扰强。另外一种水力裂缝网络构建方法是根据微震事件的时间、空间信息，按照一定连接准则连接各事件点，完成连续裂缝网络建模。该方法的优点是可描述复杂的裂缝网络，而且一定程度上符合裂缝扩展的物理原理，新产生的裂缝大概率是从先前已有裂缝最近的位置延伸过来的，但目前该方法建模过程中没有考虑多簇射孔及地层非均质性等实际工程因素，造成建模不精准，从而无法分析相对真实的各簇改造情况。

3、有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有基于微地震事件的水力裂缝网络构建中没有考虑多簇射孔及地层非均质性等实际工程因素，造成建模不精准，不符合实际情况；另外，现有建模后并不能对各簇进液量进行计算等问题。

2、本发明目的在于提供基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法及系统，本发明是在现有连续裂缝网络建模的基础上综合考虑地层主应力方向、天然裂缝分布、多簇射孔等因素，优化了连续裂缝网络建模，并在建模过程中标记每个时间点所属的射孔编号，用于按射孔簇划分微地震事件点，并进一步完成压裂井各簇加液量、加砂量计算。

3、本发明通过下述技术方案实现：

4、第一方面，本发明提供了基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法，该方法包括：

5、s1：构建连续裂缝网络f，连续裂缝网络f包括微地震事件点集e＝{ei|i＝1,2,…,n}、射孔点集s＝{sj|j＝1,2,…,m}、人工裂缝和天然裂缝w，此时连续裂缝网络为空；工区最大水平主应力方向为a；

6、s2：计算微地震事件点集中第一个事件点ei到射孔点集中各簇射孔点距离dsj，并选取最小的距离dsmin作为该第一个事件点到射孔点集的第一距离，并标记该第一个事件点的所属射孔簇编号j；

7、s3：基于新产生的裂缝大概率是从先前已有裂缝最近的位置延伸过来的原则，构建第一个事件点ei到连续裂缝网络的连接准则d，并对连接准则d进行连接约束，得到约束后的连接准则；根据约束后的连接准则，确定第一个事件点ei到连续裂缝网络f的连接点c1，计算第一个事件点ei与连接点c1之间的第二距离df；

8、s4：对比第一距离(最小的距离dsmin)与第二距离df，按最小距离原则确定最终的新裂缝连接点c及生成的新裂缝eic，并标记该第一个事件点更新后的所属射孔簇编号j；

9、s5：从微地震事件点集中移除第一个事件点ei，将第一个事件点ei与新裂缝加入连续裂缝网络f后，生成新的连续裂缝网络f；

10、s6：循环以上步骤s2至s5，令i依次等于1到n，直至微地震事件点集中没有事件点，完成连续裂缝网络建模；

11、s7：基于建模好的连续裂缝网络中各事件点标记的射孔簇编号j划分事件点，得到各簇产生的微地震事件数nj；基于微地震事件数nj，计算压裂井各簇加液量qj、加砂量pj。

12、本发明是在现有连续裂缝网络建模的基础上综合考虑地层主应力方向、天然裂缝分布、多簇射孔等因素，优化了连续裂缝网络建模，建模精准且符合实际情况，并在建模过程中标记每个时间点所属的射孔编号，用于按射孔簇划分微地震事件点；进而在优化后的连续裂缝网络建模的基础上创新性的反演各簇延伸出来的微地震事件数，并完成压裂井各簇加液量、加砂量计算。本发明实现微地震监测从评价水平井各段压裂效果到各簇改造效果的突破。可以用于指导水平井压裂分段分簇方案优化，提高段内多簇压裂改造均衡性。

13、进一步地，微地震事件点集包括排序好的微地震事件点，排序好的微地震事件点的获取步骤为：

14、获取某压裂段微地震监测成果数据；

15、基于微地震监测成果数据，得到n个微地震事件点的空间和时间信息，其中n大于1；

16、并对所有微地震事件点按时间t排序，得到排序好的微地震事件点。

17、进一步地，连接约束包括时间和距离约束、地层主应力方向约束和天然裂缝约束。

18、进一步地，时间和距离约束包括：

19、时间约束：当新发生事件点ei与连续裂缝网络f中的事件时间间隔小于预设范围，则与连续裂缝网络进行连接；

20、距离约束：当新发生事件点ei与连续裂缝网络f中的距离小于预设距离，则与连续裂缝网络进行连接。

21、进一步地，地层主应力方向约束：当新发生事件点ei与连续裂缝网络f的连接方向与给定工区内最大水平主应力方向夹角越小，则优先与连续裂缝网络进行连接；

22、天然裂缝约束：因为压裂人工缝网沟通天然裂缝时更容易沿天然裂缝方向延伸，当新发生事件点ei与连续裂缝网络f连接路径经过天然裂缝w，且与天然裂缝w方向一致时，则优先与连续裂缝网络进行连接。

23、进一步地，连接准则指的是微地震事件点以最短路径与连续裂缝网络进行连接。

24、进一步地，基于建模好的连续裂缝网络中各事件点标记的射孔簇编号划分事件点，得到各簇产生的微地震事件数；基于微地震事件数，计算压裂井各簇加液量、加砂量，包括：

25、基于建模好的连续裂缝网络中各事件点标记的射孔簇编号j划分事件点，得到各簇产生的微地震事件数nj；

26、将微地震事件数nj除以该段微地震总数n，获得各簇压裂的改造系数kj；

27、根据各簇压裂的改造系数kj，计算压裂井各簇加液量qj和加砂量pj。

28、进一步地，根据各簇压裂的改造系数kj，计算压裂井各簇加液量qj和加砂量pj，包括：

29、根据各簇压裂的改造系数kj，将该段的加液总量q乘以各簇压裂的改造系数kj，得到各簇加液量qj；

30、根据各簇压裂的改造系数kj，将该段的加砂量p乘以各簇压裂的改造系数kj，得到各簇加砂量pj。

31、第二方面，本发明又提供了基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的系统，该系统包括：

32、初始连续裂缝网络构建单元，用于构建连续裂缝网络，连续裂缝网络包括微地震事件点集、射孔点集、人工裂缝和天然裂缝，此时连续裂缝网络为空；

33、多簇射孔标记单元，用于计算微地震事件点集中第一个事件点到射孔点集中各簇射孔点距离，并选取最小的距离作为该第一个事件点到射孔点集的第一距离，并标记该第一个事件点的所属射孔簇编号；

34、连接准则及约束构建单元，用于构建第一个事件点到连续裂缝网络的连接准则，并对连接准则进行连接约束，得到约束后的连接准则；

35、第二距离计算单元，用于根据约束后的连接准则，确定第一个事件点到连续裂缝网络的连接点，计算第一个事件点与连接点之间的第二距离；

36、新裂缝生成及标记单元，用于对比第一距离与第二距离，确定最终的新裂缝连接点及生成的新裂缝，并标记该第一个事件点更新后的所属射孔簇编号；

37、新连续裂缝网络生成单元，用于从微地震事件点集中移除第一个事件点，将第一个事件点与新裂缝加入连续裂缝网络后，生成新的连续裂缝网络；

38、循环计算单元，用于循环以上多簇射孔标记单元至新连续裂缝网络生成单元的计算流程，直至微地震事件点集中没有事件点，完成连续裂缝网络建模；

39、各簇加液量和加砂量计算单元，用于基于建模好的连续裂缝网络中各事件点标记的射孔簇编号划分事件点，得到各簇产生的微地震事件数；基于微地震事件数，计算压裂井各簇加液量、加砂量。

40、第三方面，本发明又提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法。

41、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

42、本发明基于微地震成果分析压裂井各簇改造效果的方法及系统，本发明是在现有连续裂缝网络建模的基础上综合考虑地层主应力方向、天然裂缝分布、多簇射孔等因素，优化了连续裂缝网络建模，建模精准且符合实际情况，并在建模过程中标记每个时间点所属的射孔编号，用于按射孔簇划分微地震事件点；进而在优化后的连续裂缝网络建模的基础上创新性的反演各簇延伸出来的微地震事件数，并完成压裂井各簇加液量、加砂量计算。本发明实现微地震监测从评价水平井各段压裂效果到各簇改造效果的突破。可以用于指导水平井压裂分段分簇方案优化，提高段内多簇压裂改造均衡性。