[发明专利]一种自支撑裂缝初始形态构建方法

说明书

本发明公开了一种自支撑裂缝初始形态构建方法，包括：（A）获取目标储层岩石，加工为长方体岩板，将其沿垂直于高度方向一分为二，形成A、B两个粗糙裂缝面；（B）采集A、B两个裂缝面的表面形貌数据，进行降噪和插值处理，得到“初始高度矩阵”A₀、B₀；（C）对裂缝面进行净值化处理，得到“净高度矩阵”A₁、B₁；（D）对裂缝面进行反向处理，得到“反向高度矩阵”A₂、B₂；（E）对裂缝面进行错位处理，得到“错位高度矩阵”A₃、B₃；（F）对裂缝面进行触碰处理，得到“接触高度矩阵”A₄、B₄；（G）利用A₄、B₄作图，得到自支撑裂缝的初始形态。本发明能够构建目标储层自支撑裂缝的初始形态，为清水压裂后产量预测和增产潜力评价提供有效指导。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，尤其是水力压裂领域中一种自支撑裂缝初始形态构建方法。

背景技术

水力压裂技术是低渗透油气藏增产改造的重要措施。水力压裂是利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将压裂液泵入地层来产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂(砂粒)的压裂液，使裂缝继续延伸并在其中充填支撑剂，当压裂液返排后，在地层压力作用下，支撑剂在裂缝中起到支撑裂缝的作用，阻止裂缝闭合，从而在地层中形成具有一定长度、允许流体流动的填砂裂缝。

清水压裂是水力压裂的一种形式，被广泛应用于致密砂岩、页岩等油气藏的增产改造中。它具体是指在压裂过程中不加入支撑剂(砂粒)，仅通过将低粘度的压裂液泵入地层来产生裂缝。地下岩石性质差异较大，压裂形成的裂缝表面一般凹凸不平，同时还会在剪切作用下发生错位，因此即使不加入支撑剂，裂缝表面的凸点之间也可以相互支撑形成自支撑裂缝，使裂缝在地层压力作用下仍能保持一定开启程度和流动通道，从而达到改善油气流动条件和油气井增产的目的。由于自支撑裂缝内未充填支撑剂，裂缝形态将直接决定着内部流动通道分布，进而影响油气流量大小。因此，准确构建自支撑裂缝形态对于清水压裂后产量预测和油气藏增产潜力评价具有十分重要的意义。

裂缝初始形态是指裂缝的两个粗糙壁面刚接触时所对应的裂缝形态。自支撑裂缝仅依靠表面凹凸不平的凸起相互支撑以阻止裂缝闭合，但在高地层压力作用下，大量裂缝表面凸起将会受压变形，甚至被压碎，这个过程中裂缝形态变化十分复杂，构建难度也较大。本发明所建立的裂缝形态构建方法则主要是针对自支撑裂缝的初始形态，即自支撑裂缝未发生变形和破碎情况。

噪点在不同的情况下具有不同的含义，在数据采集过程中的噪点主要是指由于仪器本身缺陷或外部干扰而导致结果中出现的一些明显不正常的数据点。

天然裂缝是相对于人工裂缝而言的，指的是地层中由于地壳运动或其他自然因素而天然存在的一类裂缝。天然裂缝一般处于闭合状态，人工裂缝在向前延伸的过程中与天然裂缝相交后，压裂液将侵入天然裂缝，从而促使天然裂缝张开，甚至发生错位。