[发明专利]一种油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法和系统

权利要求书

1.一种油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，包括：

每个压裂段施工过程中，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向压裂目标层同时发射包含不同频率的电磁波激励信号，获取压裂导眼井监测范围内若干监测点处在压裂前的电场信号或磁场信号和压裂过程中的电场信号或磁场信号；

基于压裂前的电场信号或磁场信号和压裂过程中的电场信号或磁场信号得到各个监测点的残差电场或残差磁场或残差电阻率，并根据所述残差电场或残差磁场或残差电阻率得到电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度，及其对应的一阶空域矢量差分、二阶空域矢量差分；

构建页岩气压裂的地球物理模型，建立压裂响应的量板，将每个监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的一阶空域矢量差分、二阶空域矢量差分随时间的变化特征与所述量板进行匹配，得到压裂裂缝的四维几何特征；

根据所述残差电场或残差磁场得到电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度具体包括：基于所述残差电场或残差磁场得到频率-残差电场或频率-残差磁场或频率-残差电阻率的关系，对所述频率-残差电场或频率-残差磁场或频率-残差电阻率关系中的负异常进行积分处理，得到电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度，及对应的一阶空域矢量差分、二阶空域矢量差分。

2.根据权利要求1所述的油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，每个压裂段施工前还包括：

在平行或垂直于水平井方向设定距离外向压裂目标层布置的包括若干主频及谐波的信号发射源，所述信号发射源包括电磁波激励信号激发源和电偶极子。

3.根据权利要求1所述的油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，在平行或垂直于水平井方向设定距离外向压裂目标层发射不同频率的电磁波激励信号后还包括：

记录不同频率电磁波激励信号对应的电流强度。

4.根据权利要求3所述的油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，基于压裂前的电场信号或磁场信号和压裂过程中的电场信号或磁场信号得到各个监测点的残差电场或残差磁场或残差电阻率，具体包括：

获取监测点在压裂前的电场信号或磁场信号和压裂过程中不同频率电磁波激励信号对应电场信号或磁场信号，根据不同频率电磁波激励信号对应的电流强度对压裂过程中电场信号或磁场信号归一化，并根据监测点在压裂前的电场信号或磁场信号得到监测点的残差电场或残差磁场或残差电阻率。

5.根据权利要求1所述的油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，将每个监测点的电场残差度或磁场残差度或电阻率残差度的一阶空域矢量差分、二阶空域矢量差分随时间的变化特征与所述量板进行匹配，具体包括：

计算得到随压裂推进不同时间的各监测点的残差电场或残差磁场或残差电阻率的一阶空域矢量差分，将所述一阶空域矢量差分与建立的量板进行对比，得到压裂裂缝的第一四维几何特征；

计算得到随压裂推进不同时间的各监测点的残差电场或残差磁场或残差电阻率的二阶空域矢量差分，将所述二阶空域矢量差分与建立的量板进行对比，得到压裂裂缝的第二四维几何特征；

根据所述第一四维几何特征、第二四维几何特征得到压裂裂缝几何特征随时间的变化。

6.根据权利要求1所述的油气压裂裂缝四维几何特征实时监测方法，其特征在于，所述四维几何特征包括压裂裂缝的缝长、缝高、缝宽、改造体积。