CN106918841A - 一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法。所述方法通过综合考虑微地震事件的震源机制、振幅能量、空间分布三种影响因素，能够建立更加准确和可靠的压裂裂缝网络；能够根据震源机制统计学规律建立压裂裂缝网络。

Description

一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法
技术领域
本发明属于微地震压裂裂缝分析技术领域，具体来讲，涉及一种综合微地震事件的震源机制、振幅能量、空间分布三种影响因素的微地震压裂裂缝建模和分析方法。
背景技术
通常，在微地震监测成果的基础上，形成水力压裂裂缝网络是微地震监测向工程延伸的必经途径。目前的现有技术中，为了完成这项工作，可利用震源机制建立裂缝网络，例如，每一个微地震事件根据自身的震源机制形成一个微裂缝片；或者，也可利用微地震空间分布特征加入人工拾取裂缝走向趋势建立裂缝网络。
然而，发明人发现如上所述的建立裂缝网络的方法常常存在因准确性和可靠性不高而不能满足要求的情况。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
发明人发现：现有技术中的如上所述的建立裂缝网络的方法常常存在准确性和可靠性不能满足要求的情况。经分析，其主要原因在于如上所述的建立裂缝网络的方法基本均为基于某一种影响因素来实现建立裂缝网络。
有鉴于此，发明人一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法。所述微地震压裂裂缝分析方法包括以下步骤：A、对于目标压裂井所在区域，收集至少一个震源能量已知的微地震事件和多个其它微地震事件并获得每个微地震事件所对应的空间位置、振幅能量和震源破裂机制，形成目标压裂井的微地震事件集，利用所述至少一个震源能量已知的微地震事件中的一个或多个，建立振幅能量与破裂波及范围的关系；B、从所述微地震事件集中的任一微地震事件开始，根据所述关系确定该任一微地震事件的破裂波及范围，并在该破裂波及范围内从所述微地震事件集中寻找与该任一微地震事件具有相同或相似震源机制的其它微地震事件，将该任一微地震事件与所寻找到的其它微地震事件构成事件子集，并根据所述事件子集的空间分布求取对应的裂缝；在所述任一微地震事件在其波及范围内未寻找到具有相似震源的其它微地震事件的情况下，直接保留该任一微地震事件的震源机制形成的离散裂缝片；C、从所述微地震事件集中，去掉步骤B中已求取裂缝或者保留离散裂缝片的微地震事件，对于剩余的微地震事件再次进行步骤B；D、循环进行步骤C，直到遍历所述微地震事件集的所有微地震事件，将所有经过步骤B求取的裂缝或者保留的离散裂缝片构成裂缝网络。
在本发明的一个示例性实施例中，所述振幅能量与破裂波及范围的关系可以为线性关系。
在本发明的一个示例性实施例中，所述震源能量已知的微地震事件可以包括射孔事件。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过综合考虑微地震事件的震源机制、振幅能量、空间分布三种影响因素，能够建立更加准确和可靠的压裂裂缝网络；能够自动根据震源机制统计学规律建立压裂裂缝网络。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法。
在本发明的一个示例性实施例中，基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法可包括以下步骤：
(i)针对某一压裂井(例如，目标压裂井)所在区域和微地震监测结果，利用射孔事件定位结果，定性半定量的建立微地震事件的震级与该微地震事件的破裂波及范围之间的关系(例如，线性关系)。
微地震事件可以包括震源能量已知的微地震事件(例如，射孔事件等)和诸如压裂微地震事件等其它微地震事件。例如，射孔事件可以为由射孔弹震源的微地震震动。射孔弹爆炸能量已知，例如，其大约可以击穿1米厚的岩石，因此射孔事件的震级可以用来标定震级与破裂波及范围的关系。微地震监测成果可以包含微地震事件的空间位置、振幅能量(可用震级表示)和震源破裂机制。压裂微地震事件可以依据射孔建立震级与破裂波及范围的关系来确定其对应的破裂波及范围。
(ii)从某一微地震事件开始，根据建立的震级与其破裂波及范围的关系，在该微地震事件波及范围内寻找与该事件具有相同或相似震源机制的其它事件，并根据所寻找事件子集的空间分布求取对应的裂缝；若前述某一事件在该事件的波及范围内未寻找到具有相似震源的其它事件，直接保留该事件的震源机制形成的离散裂缝片。
这里，事件子集是指前述某一微地震事件以及寻找到的与其具有相同或相似震源机制的其它事件组成的集合。这里的事件子集本身即会提供一系列空间点的位置信息，故而可根据所寻找的事件子集的一系列空间点的位置信息拟合成一个空间片，则为事件子集对应的裂缝片。一个微地震事件对应一个震源机制，使用这个微地震事件的空间位置和震源机制就即可描述对应的一个离散裂缝片。例如，震源机制可以由三个角度描述，分别为方位角、倾角和滑动角。震源机制也可以只以方位角为考虑因素。判断震源机制是否相似可以利用需要判断的两者的相关角度(例如，方位角、倾角和/或滑动角)差是否在给定范围内(例如，二者的角度差值可以在10度以内，也可以在5度以内)。例如，在给定范围为5度以内的情况下，若待判断的两个微地震事件的方位角相差5度以内，则可认定为二者震源机制相似；在给定范围为10度以内的情况下，若待判断的两个微地震事件的方位角相差10度以内，则可认定为二者震源机制相似。这个给定范围越大，对于裂缝的描述就越反应宏观趋势特征，计算效率越快；这个给定范围越小则越反应个体差异，计算效率越慢。
(iii)取出(即，去掉)上一步骤参与计算的微地震事件。具体来讲，在未寻找到具有相似震源的其它事件的情况下，去掉前述某一微地震事件；在具有相似震源的情况下，去掉包含该某一微地震事件的事件子集。
(iv)再次进行上述步骤(ii)至(iii)，直到遍历某一压裂井的所有微地震事件形成裂缝网络。
下面将结合具体示例来详细说明本发明的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法的一个示例性实施例。
在本例中，基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法可通过以下步骤实现。
(1)针对某一压裂井所在区域和微地震监测结果，利用射孔事件定位结果，定性半定量的建立微地震事件震级与其破裂波及范围的关系，如式1。
Lmag＝a*10Mag+b (1)
其中，Lmag是指微地震的破裂波及范围，f(Mag)为微地震事件震级与其破裂波及范围的函数式，Mag为震级，a、b为常量。
一般情况射孔事件震级为-2至-3，破裂距离为1米，因此a的取值一般在200-300，b的取值一般根据射孔事件能量不同在-0.5-0.5之间浮动。也就是说，a、b的取值可以根据射孔事件的震级和破裂距离来确定。
(2)针对某一压裂段微地震事件，选取任意位置的某一微地震事件作为起始位置(不同起始位置计算的最终成果可能存在细微差异)根据建立的震级与其破裂波及范围的关系，在该事件波及范围内寻找与该事件具有相似震源机制的其它事件，并根据所寻找事件子集的空间分布求取对应的裂缝；若该事件在该事件的波及范围内未寻找到具有相似震源的其它事件，则保留震源机制形成的离散裂缝片。
(3)将第(2)步中参与的微地震事件剔除，然后重复第(2)步，循环进行，直到完成剔除后剩余微地震事件数量为0，输出压裂裂缝网络。
综上所述，本发明的给出了一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析技术和方法，其能够将微地震事件点经过综合型的判断准则转换为压裂裂缝网络，使得微地震监测结果转换为能被后期油藏模拟等裂缝网络数据；而且其综合考虑了多种影响因素的裂缝网络建立，较之常规单一因素建立要更具有准确性和可靠性，并且能够基于统计学手段完成全自动的计算生成压裂裂缝网络。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (5)

1.一种基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法，其特征在于，所述微地震压裂裂缝分析方法包括以下步骤：
A、对于目标压裂井所在区域，收集至少一个震源能量已知的微地震事件和多个其它微地震事件并获得每个微地震事件所对应的空间位置、振幅能量和震源破裂机制，形成目标压裂井的微地震事件集；利用所述至少一个震源能量已知的微地震事件中的一个或多个，建立振幅能量与破裂波及范围的关系；
B、从所述微地震事件集中的任一微地震事件开始，根据所述关系确定该任一微地震事件的破裂波及范围，并在该破裂波及范围内从所述微地震事件集中寻找与该任一微地震事件具有相同或相似震源机制的其它微地震事件，将该任一微地震事件与所寻找到的其它微地震事件构成事件子集，并根据所述事件子集的空间分布求取对应的裂缝；在所述任一微地震事件在其波及范围内未寻找到具有相似震源的其它微地震事件的情况下，直接保留该任一微地震事件的震源机制形成的离散裂缝片；
C、从所述微地震事件集中，去掉步骤B中已求取裂缝或者保留离散裂缝片的微地震事件，对于剩余的微地震事件再次进行步骤B；
D、循环进行步骤C，直到遍历所述微地震事件集的所有微地震事件，将所有经过步骤B求取的裂缝或者保留的离散裂缝片构成裂缝网络。
2.根据权利要求1所述的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法，其特征在于，所述振幅能量与破裂波及范围的关系为线性关系。
3.根据权利要求1所述的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法，其特征在于，所述振幅能量用震级表征。
4.根据权利要求3所述的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法，其特征在于，所述振幅能量与破裂波及范围的关系如式1，
式1为Lmag＝a*10Mag+b，其中，Lmag指微地震的破裂波及范围，Mag为震级，a、b为常量。
5.根据权利要求1所述的基于多因素综合的微地震压裂裂缝分析方法，其特征在于，所述震源能量已知的微地震事件包括射孔事件。
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