[发明专利]基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法

说明书

本发明实施例涉及一种基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法，所述基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法包括：步骤S10，裂缝延伸至光纤监测井的动态诊断；步骤S20，构建监测井光纤应变与应变率分布计算模型；步骤S30，构建监测井光纤峰值应变与峰值应变率计算模型；步骤S40，根据分布式光纤所在位置应变与应变率曲线分析裂缝高度。

技术领域

本发明实施例涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法。

背景技术

水平井压裂是深层致密油气藏、地热等资源高效开发的关键技术。为提高压裂开发效果，现场已开展了不同压裂工艺试验，但确定最优的压裂工艺及设计参数仍是技术难题，根源问题是压裂裂缝深埋于地层，裂缝形态难以精细分析，而裂缝形态监测是揭示裂缝扩展形态和提升压裂施工效果的核心手段。

目前已有基于声振动、温度、微地震、电磁、地层倾斜度、地层应变的裂缝监测手段。然而基于声振动和温度的监测一般为近井监测，用于近井带裂缝起裂及进液量分析；基于微地震、电磁、电磁、倾斜度和应变的监测为远井监测，可实现裂缝整体形态的分析。不同监测手段各有优势，然而如何高精确地确定水平井压裂过程裂缝高度的方法还非常短缺。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法，旨在解决如何高精确地确定水平井压裂过程裂缝高度的方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于监测井分布式光纤应变监测的水平井压裂过程裂缝高度确定方法，包括：

步骤S10，裂缝延伸至光纤监测井的动态诊断；

步骤S20，构建监测井光纤应变与应变率分布计算模型；

步骤S30，构建监测井光纤峰值应变与峰值应变率计算模型；

步骤S40，根据分布式光纤所在位置应变与应变率曲线分析裂缝高度。

优选地，所述步骤S10包括：

步骤S11，获取压裂过程光纤监测井的分布式光纤应变与应变率数据，并绘制光纤应变与应变率时间分布图；

步骤S12，根据光纤应变与应变率时间分布图，进行裂缝延伸动态诊断。

优选地，所述步骤S12包括：

据光纤应变与应变率时间分布图，根据尖端应力集中现象，当裂缝延伸至光纤监测井时，光纤应变与应变率会出现汇聚，根据汇聚现象可识别裂缝延伸至光纤监测井的时刻。

优选地，所述步骤S20包括：

步骤S21，压裂裂缝达到光纤监测井后，压裂裂缝在光纤所在平面的诱导应为：

步骤S22，建立光纤的应变及应变率计算公式，光纤应变为：

光纤应变率为：

其中，

ξ＝y/h为计算位置与裂缝面的无因次距离，无因次；

y是距离裂缝面的距离，m；

h是水力裂缝高度，m；

p_net是水力裂缝内流体净压力，MPa；

σ_yy、σ_zz、σ_xx分别为y、z和x方向的裂缝诱导应力，MPa；