[发明专利]基于微地震的压裂缝网重构方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，特别是指一种基于微地震的压裂缝网重构方法及装置。

背景技术

页岩气藏因具有低孔隙度、超低渗透率等特点，在开发上表现为常规试气产能低或无产能，故常规气藏开发手段难以实现页岩气藏的高效开发。因此，水平井完井技术和多级水力压裂技术被广泛应用于页岩气藏的开发过程。在水力压裂过程中，储层天然裂缝可能会重新开启与人工裂缝交错连接形成复杂的裂缝网格，缝网发育区域称为储层改造体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)，其大小和渗流特性直接决定了页岩气井产能。因此储层改造体积是衡量压裂效果优劣的重要参数，也是制定后续开发方案的关键指标。

微地震技术是监测压裂施工中裂缝开裂过程的重要手段，通过对监测到的地震波进行反演，可以确定储层岩石开裂点的位置、破裂时间以及破裂能量。

传统的根据微地震监测数据生成裂缝缝网的方法是：观察微地震点分布的宏观趋势，人工划定主裂缝的粗略位置，再使用线性拟合最终确定其位置。该方法可以迅速得到一个可以用于油藏数值模拟的压裂裂缝网格，但该网格的结构受研究者主观影响较大：选择不同的主裂缝条数、位置，拟合得出的缝网完全不同。其次，页岩气开发中的压裂属于体积压裂，整个储层改造体积被微裂缝系统沟通，而该方法将压裂结果简化为一稀疏的主裂缝网，这与现有的储层改造体积理论不符。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能准确、客观的计算出储层改造体积的形状和范围，又能最大限度的保留微地震获得的信息的基于微地震的压裂缝网重构方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，本发明提供一种基于微地震的压裂缝网重构方法，包括：

步骤1：对水力压裂过程中微地震监测点的数据进行初步处理，剔除不合理的微震点，并将各压裂段的压裂点整理成顺序发生的事件序列；

步骤2：分别以各压裂段的起裂点为起点，迭代重构得到各压裂段的压裂缝网N；

步骤3：根据微地震监测点的能量e计算所述压裂缝网N中各压裂缝段的开度a和渗透率k，计算公式为：

a＝Dln(e/e₀)

k＝a²/12

式中，e₀为微地震监测点的能量系数，D为比例系数；

步骤4：将所有压裂段的压裂缝网N合并，并在所述渗透率k和合并后得到的压裂缝网的基础上建立离散裂缝网格模型；

步骤5：以所述离散裂缝网格模型为基础进行生产数值模拟，获取生产数值模拟值，并将所述生产数值模拟值与实际生产数值进行生产历史拟合；

步骤6：判断所述生产数值模拟值与实际生产数值之间的生产历史拟合是否达到拟稳态，若未达到拟稳态，则调整所述比例系数D和能量系数e₀并重复所述步骤3至5，若达到拟稳态则进行步骤7；

步骤7：选取拟稳态后的压力场，并求取油藏所有点的压力值的累计分布函数；

步骤8：计算所述累计分布函数的拐点并将所述拐点作为储层改造体积的边界压力，绘制所述边界压力的等值线图，得到此次压裂产生的储层改造体积的形状和范围。

进一步的，所述步骤2中，各压裂段的压裂缝网N的迭代重构包括：

步骤21：以其中任一段压裂为例，将压裂段中所有微地震监测点的事件序列记为P，其中各点p_i(i＝1,…,n)依次发生；

步骤22：压裂段的压裂缝网N₀最初为空集，将起裂点p₀作为初始裂缝网加入N₀得到压裂缝网N₁；

步骤23：依次选择所述事件序列P中的点p_i(i＝1,…,n)为研究对象，计算所述压裂缝网N₁中所有线段到p_i最近的点q；

步骤24：如果q为N₁中某条线段ab的端点，则直接将线段p_iq加入N₁，否则，q即为N₁中所述线段ab的内点，此时首先将所述线段ab拆成aq和qb两条线段，再将p_iq加入N₁；

步骤25：从所述事件序列P中删除p_i；

步骤26：重复所述步骤23、24、25，直到所述事件序列P成为空集。

进一步的，所述步骤4进一步为：