[发明专利]基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法

说明书

本说明书提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法，该系统包括储液罐、储砂罐、低压管汇、混砂车、供液管汇、泵车、高压管汇、竖直井筒、水平井筒、连接装置、高频压力检测装置和数据采集处理装置；低压管汇将储液罐和储砂罐连接至混砂车，混砂车将储液罐中的流体和储砂罐中的支撑剂混合成压裂液；混砂车经供液管汇将压裂液加入泵车，泵车经高压管汇将压裂液泵入竖直井筒，经竖直井筒进入水平井筒，经水平井筒进入地层并压开裂缝；连接装置连接竖直井筒的井口和高频压力检测装置，高频压力检测装置检测水击压力波信号；数据采集处理装置采集水击压力波信号并基于该信号进行压裂诊断。上述系统设备简单、成本低且时效性高。

技术领域

本申请涉及油气田开发压裂技术领域，特别涉及一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法。

背景技术

致密油气是重要的非常规能源，具有低孔、低渗、难动用的特点，需要采用大规模水力压裂开发。在水力压裂过程中，获取井底压裂事件的信息，是实现井底压裂事件检测与评估是关键问题之一。

目前，常用的压裂检测手段为微地震、示踪剂和井间检测等。然而，各项技术虽然已经应用于压裂现场检测中，但各项技术均存在一定的局限性。微地震检测技术难以区分连通裂缝和非连通裂缝；示踪剂成本较高切具有一定的放射性；井间检测需要增加额外的工艺流程。总的来说，上述压裂检测手段存在成本高、操作复杂、施工难度高等问题。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本说明书实施例提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法，以解决现有技术中的压裂诊断方法成本高、操作复杂且施工难度高的问题。

本说明书实施例提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统，包括：储液罐、储砂罐、低压管汇、混砂车、供液管汇、泵车、高压管汇、竖直井筒、水平井筒、连接装置、高频压力检测装置和数据采集处理装置；其中，低压管汇用于将储液罐和储砂罐连接至混砂车，混砂车用于将储液罐中储集的流体和储砂罐中储集的支撑剂混合成压裂液；混砂车经由供液管汇将压裂液加入到泵车中，泵车经由高压管汇将压裂液泵入竖直井筒中，压裂液经由竖直井筒进入与竖直井筒连接的水平井筒中，水平井筒设置在地层中，压裂液经由水平井筒进入地层并压开裂缝，压裂液中的支撑剂用于支撑裂缝；连接装置用于连接竖直井筒的井口和高频压力检测装置，高频压力检测装置用于在泵车停泵时检测水击压力波信号；数据采集处理装置与高频压力检测装置连接，用于采集高频压力检测装置检测到的水击压力波信号，并基于水击压力波信号进行压裂诊断。

在一个实施例中，连接装置为三通连接装置；系统还包括低频压力检测装置，三通连接装置用于连接竖直井筒的井口、高频压力检测装置和低频压力检测装置；数据采集处理装置与低频压力检测装置连接，用于采集低频压力检测装置检测到的压力信号。

在一个实施例中，裂缝包括多簇裂缝，系统还包括封隔器，封隔器设置在水平井段中，用于分隔多簇裂缝。

在一个实施例中，高频压力检测装置的检测频率为200Hz以上。

在一个实施例中，低频压力检测装置的检测频率为1Hz。

本说明书实施例还提供了一种基于上述任意实施例中所述的系统的压裂诊断方法，包括：开启高频压力检测装置；在开启高频压力检测装置之后，控制泵车停泵，并利用高频压力检测装置检测停泵时产生的水击压力波信号；利用数据采集处理装置采集高频压力检测装置检测到的水击压力波信号；利用数据采集处理装置基于采集到的水击压力波信号进行压裂诊断。

在一个实施例中，数据采集处理装置基于采集到的水击压力波信号进行压裂诊断，包括：数据采集处理装置确定水击压力波信号的波速；数据采集处理装置对水击压力波信号进行频谱分析，确定裂缝的反射时间；基于水击压力波信号的波速和裂缝的反射时间，确定裂缝的位置。