CN109236255A - 一种水平井压裂潜力评价方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平井压裂潜力评价方法和装置。所述方法包括：获取用于水平井各深度点的压裂潜力评价的有效数据，所述有效数据包括各深度点的各项指标的数值；针对每项指标，根据其各深度点的数值，计算其权重；针对每个深度点，根据各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。该方案能够灵活地选取多项指标进行计算，且能够综合各指标之间的相互关系来计算压裂潜力值，最终得到的水平井各个深度点的压裂潜力值具有更高的合理性、准确性和实用性，为水平井优化设计提供了准确合理的数据基础。

Description

一种水平井压裂潜力评价方法和装置

技术领域

本发明涉及水平井压裂设计技术领域，特别涉及一种水平井压裂潜力评价方法和装置。

背景技术

目前，在油气开采过程中对水平井进行水力压裂是提高储层有效动用、提升采收率的重要手段，而在开始进行压裂之前压裂点设计是否合理直接影响到油气产量和最终采收率。但是储层的赋存形式多样，例如，砂岩与页岩交互分布，储层物性、含油气性和岩石可压性等都存在复杂的非均质特征，使得用于指导水平井压裂点设计的参数的选取和计算面临巨大挑战。

目前，已有的水平井压裂点设计过程中参考参数的选取和计算仍然存在较多的局限性：

(1)压裂甜点位置的选取仅依赖储层脆性参数，而页岩储层通常层理、微裂缝较为发育，故，现有压裂位置潜力评价方法中仅考虑储层脆性参数，而没有综合涵盖页岩储层岩石力学以及岩石物理的复杂特性，评价可靠性较低；

(2)现有压裂裂缝参数设计时未考虑储层裂缝扩展长度的物质基础，而裂缝延伸长度与导流能力都与沿井段的“潜力”息息相关。

因此，迫切的需要一种能够综合考虑储层的复杂非均质性特征，且能够真正表征裂缝延伸长度与导流能力的“潜力”的参数，为水平井压裂点设计提供数据基础。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种水平井压裂潜力评价方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种水平井压裂潜力评价方法，包括：

获取用于所述水平井各深度点的压裂潜力值计算的有效数据，所述有效数据包括各深度点的各项指标的数值；

针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；

针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。

在一个可选的实施例中，计算每项指标的权重，包括：

根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的信息熵；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

在一个可选的实施例中，计算每项指标的权重之前，包括：

计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值。

在一个可选的实施例中，计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值，包括：

根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：

上式中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

在一个可选的实施例中，在计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值前，判断各项指标的正负向，具体包括：

针对每一项指标，判断所述指标对水平井压裂潜力值的影响趋势；

根据所述影响趋势确定所述指标为正向或者负向：水平井压裂潜力值随指标数值的增大而增大，则所述指标为正向；水平井压裂潜力值随指标数值的减小而增大，则所述指标为负向。

在一个可选的实施例中，根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵：

上式中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：

上式中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

在一个可选的实施例中，计算所述深度点的压裂潜力值，包括：

利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：

上式中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值，W为相应项指标的权重。

在一个可选的实施例中，获取用于所述水平井的压裂潜力值计算的有效数据，包括：

获取至少两个深度点的各项指标的数值；其中，所述指标包括岩石力学特征指标和岩石物理参数指标的各至少一项指标；

所述岩石力学特征指标，至少包括：拉梅常数、应变能释放率、脆性指数、断裂韧性；

所述岩石物理参数指标，至少包括：含油饱和度、渗透率、孔隙度。

在一个可选的实施例中，根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成所述水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；

计算目标储层内所有水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；

将所述储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的所述二维数据体进行插值，得到所述储层压裂潜力值的三维数据体。

在一个可选的实施例中，获取用于所述水平井的压裂潜力值计算的有效数据，包括：

接收到至少一个深度点的至少一项指标的数据后，对所述数据进行有效性识别，得到所述有效数据。

在一个可选的实施例中，对所述数据进行有效性识别，包括：

按照预先存储的指标列表筛选各深度点的有效指标，根据指标列表中的有效信息，筛选所述有效指标的有效数值，得到所述有效数据；

所述指标列表包括有效指标的有效信息。

第二方面，本发明实施例提供一种水平井压裂潜力评价装置，包括：数据获取模块，用于获取用于所述水平井各深度点的压裂潜力值计算的有效数据，所述有效数据包括各深度点的各项指标的数值；

指标权重计算模块，用于针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；

压裂潜力值计算模块，用于针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。

在一个可选的实施例中，所述指标权重计算模块，具体用于：

根据所述数据获取模块获取的所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的信息熵；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

在一个可选的实施例中，所述装置，还包括：

标准值计算模块，用于在计算每项指标的权重之前，计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值；包括：

根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：

上式中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

在一个可选的实施例中，所述指标权重计算模块，具体用于：

根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵：

上式中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：

上式中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

在一个可选的实施例中，所述压裂潜力值计算模块，具体用于：

利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：

上式中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。

在一个可选的实施例中，所述装置还包括：

二维数据体生成模块，用于根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成所述水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；

三维数据体生成模块，用于将所述二维数据体生成模块生成的所述储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的所述二维数据体进行插值，得到所述储层压裂潜力值的三维数据体。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当该指令被处理器执行时实现上述水平井压裂潜力评价方法。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

1、获取水平井各深度点的用于计算压裂潜力值的各项指标的数值，可以将所有对压裂潜力值有影响的指标都包含在内，从而可以全面分析各影响因素；针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；进而针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值，使得计算的每一个深度点的压裂潜力值是各项指标共同影响的结果；故最终的计算结果具有更高的合理性、准确性和实用性。

2、获取用于水平井的压裂潜力值计算的有效数据，包括：水平井各个深度点的岩石力学特征指标和岩石物理参数指标的各至少一项指标的数值，故最终计算的压裂潜力值能够综合考虑页岩储层的复杂岩石力学特征和岩石物理特征，故能够真正表征裂缝延伸长度与导流能力的“潜力”。

3、在利用每一个深度点的每一项指标数值进行计算之前，先分析各项指标的正负向，进而将数值进行无量纲标准化，使得不会因为指标单位的不同而数值不同导致最终的压裂潜力值计算结果受到影响。

4、用于根据每一个深度点的压裂潜力值，利用插值方法生成水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；计算目标储层内所有水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体，进而通过插值方法得到储层压裂潜力值的三维数据体，为储层整体压裂潜力的分析提供了数据基础。

5、压裂潜力与压裂效果密切相关，故储层压裂潜力值的三维数据体也为后期储层内的水平井压裂优化设计提供了重要数据基础。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例一中所述水平井压裂潜力评价方法的流程图；

图2为图1中步骤S11中数据标准值计算的具体实现流程图；

图3为本发明实施例二中水平井压裂潜力评价的具体实现流程图；

图4为本发明实施例二中水平井沿井筒的压裂潜力值二维数据体示意图；

图5为本发明实施例中所述水平井压裂潜力评价装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决目前水平井压裂潜力值计算方法指标选取局限，且没有考虑各指标之间的相互关系，本发明实施例提供了一种水平井压裂潜力评价方法，该方案计算所用的指标选取灵活、类型全面，且能够综合各指标之间的相互影响来计算，故，最终得到的水平井的压裂潜力值的二维数据体具有更高的合理性、准确性和实用性，为水平井优化设计提供了准确合理的数据基础。

实施例一

本发明实施例一提供一种水平井压裂潜力评价方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S11：获取用于水平井的压裂潜力值计算的有效数据。

在一个实施例中，可以是，获取水平井的至少两个深度点的各项指标的数值；其中，所述指标包括岩石力学特征指标和岩石物理参数指标的各至少一项指标；岩石力学特征指标，至少包括：拉梅常数、应变能释放率、脆性指数、断裂韧性；所述岩石物理参数指标，至少包括：含油饱和度、渗透率、孔隙度。

因为储层的压裂潜力受岩石力学特征和岩石物理参数等多因素的共同影响，故，在指标的选取上，尽量将能获取到的所有对压裂潜力有影响的因素都考虑在内。

在一个实施例中，可以是，接收到至少一个深度点的至少一项指标的数据后，对数据进行有效性识别，得到有效数据。

可以是，针对每一个数值，同时进行指标有效性和数值有效性的有效性识别；或，接收完所有数据后，先筛选有效的指标，再针对各项指标筛选各个深度点的有效数值。

指标和数值的有效性识别具体可以是：按照预先存储的指标列表筛选各深度点的有效指标，根据指标列表中的有效信息，筛选有效指标的有效数值，得到有效数据。指标列表包括有效指标的有效信息。

上述有效信息，可以包括指标的下列信息中的至少一项：指标编号，指标名称，指标类型，指标正负向，指标有效数值范围。上述指标列表包含所有可能的指标。

指标的正负向表示指标的影响趋势，可以是，针对每一项指标，判断指标对水平井压裂潜力的影响趋势；根据影响趋势确定指标为正向或者负向：水平井压裂潜力随指标数值的增大而增大，则指标为正向；水平井压裂潜力随指标数值的减小而增大，则指标为负向。例如拉梅常数为阻止岩石横向应变同时维持一维应变所需施加的侧向拉应力大小，水平井的拉梅常数越小，裂缝越容易压开裂缝，越不易闭合，水平井压裂潜力越大，故拉梅常数为负向指标；例如描述岩石阻止裂缝扩展的能力的断裂韧性，水平井的断裂韧性越小，裂缝越容易延伸，越有利于水力压裂，水平井压裂潜力越大，故断裂韧性为负向指标；例如应变能释放率为新裂缝产生过程中单位面积能量消耗，表征裂缝扩展能力，水平井的应变能释放率越大，裂缝扩展能力越强，水平井压裂潜力越大，故应变能释放率为正向指标。

指标有效数值范围即指标数值的可能的最大值和最小值，可以是最大值和最小值都有限定，也可以是只其中一者有限定，也可以是二者都没有限定，具体根据实际情况来定。如表1所示，为指标列表的示意。

表1指标列表

上述表1中所示意的指标列表中，各指标的单位，也可以是其他的单位，只要所有指标的单位相互对应即可。获取的有效数据中各指标的数值的单位，可以与指标列表的相一致，也可以不一致。当不一致时，首先将获取的数据按照指标列表中的单位进行单位转换，然后再进行有效性识别。

上述有效性识别过程中，如果接收到的数据中包含预先存储的指标列表中不包含的指标，或者指标的数值不在有效数值范围内，则发送错误报告，并提示原始数据是否需要重新发送，若接收到是的命令，则等待重新接收新数据；若接收到否的命令，则只筛选包含在指标列表中的指标，且数值在有效范围内的指标数值，得到有效数据。

上述得到的有效数据，包括多个深度点的各项指标的数值。

在一个实施例中，可以是得到包含每一个深度点的每一项指标数值的矩阵模型：

其中，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m、n都为正整数。

步骤S12：针对每项指标，根据有效数据中各深度点的所述指标的数值，分别计算各项指标的权重。

针对每项指标，根据有效数据中各深度点对应指标的数值，分别计算各项指标的信息熵；根据各项指标的信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

在计算信息熵之前，可以计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值Y_ij，第j个深度点第i项指标的标准值Y_ij用于信息熵的计算，标准值具体计算方法后续详细论述。

在一个实施例中，可以利用熵权法确定指标权重，根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵E_i：

上式(1)中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0。

然后，根据各项指标的信息熵，计算每项指标的权重W：

上式(2)中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

步骤S13：针对每个深度点，根据深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算深度点的压裂潜力值。

在步骤S12计算出每一项指标的权重的基础上，利用下式计算每一个深度点的压裂潜力值FP_j：

上式(3)中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。

本实施例获取水平井各深度点的用于计算压裂潜力值的各项指标的数值，可以将所有对压裂潜力有影响的指标都包含在内，从而可以全面分析各影响因素；针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；进而针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值，使得计算的每一个深度点的压裂潜力值是各项指标共同影响的结果；故最终的计算结果具有更高的合理性、准确性和实用性。

具体的，上述步骤S11中，计算每一个深度点对应的指标数值的标准值，具体计算方法可以如图2所示，包括下述步骤：

步骤S21：判断各项指标的正负向。

按照上述预先存储的指标列表中的每一项指标的有效信息包含的指标编号、指标名称和指标正负向的匹配关系中，根据指标的编号或名称判断其正负向。

步骤S22：用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值。

根据指标的正负向，利用如下公式计算每一项指标的标准值：

上式(4)中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

本实施例在得到有效数据之后，先分析各项指标的正负向，进而将数值进行无量纲标标准化，使得不会因为指标单位的不同而数值不同导致压裂潜力值的计算结果受到影响。

在一个实施例中，可以是，根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成水平井的目的段的压裂潜力值二维数据体；可以利用三次样条插值方法，得到水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；可选的，也可以利用其它插值方法，本发明实施例不做限定；

计算目标储层内所有水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；将储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的二维数据体进行插值，得到储层压裂潜力值的三维数据体。

可以是，利用三维地质建模软件，利用克里金插值方法将储层内所有水平井的压裂潜力值二维数据体进行三维插值，即可得到三维压裂潜力值分布数据体。可选的，也可以利用其他三维插值方法，本发明实施例不做限定。

计算目标储层内所有水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体，进而通过插值方法得到储层压裂潜力值的三维数据体，为储层整体压裂潜力的分析提供了数据基础。

压裂潜力与压裂效果密切相关，故储层压裂潜力值的三维数据体也为后期储层内的水平井压裂优化设计提供了重要数据基础。

实施例二

本发明实施例二提供一种上述水平井压裂潜力评价方法的一种具体应用，以鄂尔多斯盆地某井区为例，如图3所示，具体包括步骤如下：

步骤S31：获取用于水平井的压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的有效数值。

获取的有效数据包括5口水平井在目标储层内水平井段各压裂点的各项指标的有效数值，指标包括岩石物理参数指标：渗透率、孔隙度、含油饱和度，和岩石力学特征指标：拉梅常数、应变能释放率、脆性指数、断裂韧性。获取到的其中一口水平井S103#在目标储层内的水平井段的井深为1900-3100m，各压裂点的各指标的有效数值如表2所示：

表2 S103#井在目标储层内各压裂点的各指标的有效数据表

上述获取的指标数值可以是直接获取的，也可以是根据获取的其他相关指标和预先设置的计算方法计算所得，其他相关指标主要指直接从测井数据获得的指标。

例如指标拉梅常数的数值，可以是直接获取的；也可以是根据获取的指标切变模量和体积模量的数值计算所得；也可以是获取到岩石密度、纵波时差和横波时差指标，再根据岩石密度和横波时差计算切变模量，根据岩石密度、纵波时差和横波时差计算体积模量，进而根据切变模量和体积模量计算指标拉梅常数的数值。

例如应变能释放率的数值，可以是直接获取的；也可以是根据获取的指标动态泊松比和动态杨氏模量的数值计算的；也可以是获取到岩石密度、纵波时差和横波时差指标，再根据纵波时差和横波时差计算动态泊松比，根据岩石密度、纵波时差和横波时差计算动态杨氏模量，进而根据动态泊松比和动态杨氏模量计算应变能释放率的数值。

例如脆性指数的数值，可以是直接获取的；也可以是根据获取的指标静态泊松比和静态杨氏模量的数值计算的；也可以是获取到岩石密度、纵波时差和横波时差指标，再根据纵波时差和横波时差计算静态泊松比，根据岩石密度、纵波时差和横波时差计算静态杨氏模量，进而根据静态泊松比和静态杨氏模量计算脆性指数的数值。

例如断裂韧性的数值，可以是直接获取的；也可以是根据获取的泥质含量指标的数值计算的。

步骤S32：判断各指标的正负向。

按上述表1所示的预先存储的指标列表中的每一项指标的有效信息包含的指标编号、指标名称和指标正负向的匹配关系中，根据指标的编号或名称判断其正负向。

步骤S33：将有效数据进行标准化计算，得到标准值数据。

将得到的有效数据进行无量纲计算，得到其标准值的数据。

具体标准值的计算结果，以水平井S103#为例，如表3所示：

表3 S103#有效数据标准化计算结果

所有有效数据的标准值计算完成后，再分别计算每口井在目标储层内沿井筒的压裂潜力值的二维数据体，以水平井S103#为例。

步骤S34：计算每一项指标的信息熵。

根据水平井S103#每一项指标的各个压裂点对应指标的标准值，计算每一项指标的信息熵。

比如，针对储层渗透率，根据各个压裂点对应的储层渗透率的标准值，计算储层渗透率的信息熵；针对含油饱和度，根据各个压裂点对应的含油饱和度的标准值，计算含油饱和度的信息熵。计算上述7个指标的信息熵，计算结果如表4所示：

表4水平井S103#各评价指标信息熵

拉梅常数	应变能释放率	脆性指数	断裂韧性	含油饱和度	渗透率	孔隙度
							0.950352	0.977983	0.979165	0.960097	0.875147	0.839121	0.875141

步骤S35：计算每一项指标的权重。

针对每一项指标，根据各项指标的信息熵，计算指标的权重。

例如，针对储层渗透率，根据储层渗透率的信息熵以及上述6项指标的信息熵之和，计算储层渗透率的权重；针对含油饱和度，根据含油饱和度的信息熵以及上述7项指标的信息熵之和，计算含油饱和度的权重。计算上述7个指标的权重，计算结果如表5所示：

表5水平井S103#各评价指标权重

拉梅常数	应变能释放率	脆性指数	断裂韧性	含油饱和度	渗透率	孔隙度
							0.091435	0.040547	0.038371	0.073487	0.229935	0.296281	0.229944

步骤S36：计算每一个压裂点的压裂潜力值。

针对水平井S103#的每个压裂点，根据压裂点的各项指标的权重和各项指标的标准值，利用上述公式(3)计算压裂点的压裂潜力值，各压裂点的压裂潜力值计算结果如表6所示：

表6水平井S103#各压裂点的压裂潜力值

步骤S37：得到S103#井在目标储层内沿井筒处的压裂潜力值的二维数据体。

求出基于S103#井沿井筒各深度点的压裂潜力值后，可以利用三次样条插值方法，得到其在目标储层内沿井筒处的压裂潜力值的二维数据体，参照图4所示，横坐标为沿井筒的深度值，单位是米，纵坐标为压裂潜力值，不同的颜色表示不同压裂潜力值的范围。

步骤S31～步骤S37中的计算方法可以参照上述步骤S11～步骤S14中的描述，此处不做赘述。

步骤S38：得到其余4口井在目标储层内沿井筒处的压裂潜力值的二维数据体。

利用步骤S34-S37同样的方法，生成其余4口井在目标储层内沿井筒处的压裂潜力值的二维数据体。

步骤S39：得到目标储层的三维压裂潜力值分布数据体。

利用三维地质建模软件，利用克里金插值方法将目标储层内5口所有水平井的压裂潜力值二维数据体进行三维插值，即可得到目标储层三维压裂潜力值分布数据体。

传统压裂潜力值计算方法，往往只依赖于储层的脆性或断裂韧性指标，而忽略了储层复杂的非均质性，本实施例计算方法在考虑储层的脆性指标的同时，还综合考虑反应储层复杂非均质性的岩石物理参数，例如储层渗透率、孔隙度和含油饱和度，且能够综合各指标之间的相互影响来分析计算，故计算结果能客观反应目前储层的压裂潜力值，为下一步水平井压裂优化设计提供可靠的数据基础，对油田的水力压裂开发具有重要参考意义。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种水平井压裂潜力评价装置，该装置的结构如图5所示，包括：

数据获取模块51，用于获取用于所述水平井的压裂潜力值计算的有效数据，所述有效数据包括多个深度点的各项指标的数值；

指标权重计算模块52，用于针对每项指标，根据所述数据获取模块51获取的所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；

压裂潜力值计算模块53，用于针对每个深度点，根据所述指标权重计算模块52计算的所述深度点的各项指标的权重，和所述数据获取模块51获取的所述各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。

在一个实施例中，可以是，所述指标权重计算模块52，具体用于：

根据所述数据获取模块51获取的所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的信息熵；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

在一个实施例中，可以是，所述装置还包括：

标准值计算模块55，用于在所述指标权重计算模块52计算每项指标的权重之前，计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值；包括：

根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：

上式中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

在一个实施例中，可以是，所述指标权重计算模块52，具体用于：

根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵：

上式中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：

上式中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

在一个实施例中，可以是，所述压裂潜力值计算模块53，具体用于：

利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：

上式中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。

在一个实施例中，可以是，所述装置还包括：

二维数据体生成模块54，用于根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成所述水平井的目的段的压裂潜力值二维数据体；

三维数据体生成模块56，用于将所述二维数据体生成模块54生成的，所述储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的所述二维数据体进行插值，得到所述储层压裂潜力值的三维数据体。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当该指令被处理器执行时实现上述水平井压裂潜力评价方法。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (15)

1.一种水平井压裂潜力评价方法，其特征在于，包括：

获取用于所述水平井各深度点的压裂潜力值计算的有效数据，所述有效数据包括各深度点的各项指标的数值；

针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；

针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每项指标的权重，包括：

根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的信息熵；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，计算每项指标的权重之前，包括：

计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值，包括：

根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：

上式中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值前，判断各项指标的正负向，具体包括：

针对每一项指标，判断所述指标对水平井压裂潜力值的影响趋势；

根据所述影响趋势确定所述指标为正向或者负向：水平井压裂潜力值随指标数值的增大而增大，则所述指标为正向；水平井压裂潜力值随指标数值的减小而增大，则所述指标为负向。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵：

上式中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：

上式中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，计算所述深度点的压裂潜力值，包括：

利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：

上式中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取用于所述水平井的压裂潜力值计算的有效数据，包括：

获取至少两个深度点的各项指标的数值；其中，所述指标包括岩石力学特征指标和岩石物理参数指标的各至少一项指标；

所述岩石力学特征指标，至少包括：拉梅常数、应变能释放率、脆性指数、断裂韧性；

所述岩石物理参数指标，至少包括：含油饱和度、渗透率、孔隙度。

9.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，还包括：

根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成所述水平井的目的段的压裂潜力值二维数据体；

计算目标储层内所有水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；

将所述储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的所述二维数据体进行插值，得到所述储层压裂潜力值的三维数据体。

10.一种水平井压裂潜力评价装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取用于所述水平井各深度点的压裂潜力值计算的有效数据，所述有效数据包括各深度点的各项指标的数值；

指标权重计算模块，用于针对每项指标，根据所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；

压裂潜力值计算模块，用于针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述指标权重计算模块，具体用于：

根据所述数据获取模块获取的所述有效数据中各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的信息熵；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

标准值计算模块，用于在计算每项指标的权重之前，计算每一个深度点对应的各项指标数值的标准值；包括：

根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：

上式中，y_i,j为第j个深度点第i项指标的标准值，j＝1,2...n，n表示深度点的个数，i＝1,2...m，m表示所有指标的项数，m和n都为正整数，x_i,j表示第j个深度点的第i项指标的数值，max(X_i)和min(X_i)分别表示所有深度点对应的第i项指标数值的最大值、最小值。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述指标权重计算模块，具体用于：

根据各深度点的每项指标的标准值，计算每项指标的信息熵：

上式中，E_i为第i项指标的信息熵，如果p_i,j＝0，则定义p_i,jlnp_i,j＝0；

根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：

上式中，W_i为第i项指标的权重，0≤W_i≤1，且

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述压裂潜力值计算模块，具体用于：

利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：

上式中，上式中，FP_j代表第j个深度点的压裂潜力值，P_i1,j表示第j个深度点第i1项正向指标的标准值，P_i1,j＝y_i1,j，N_i2,j表示第j个深度点第i2项负向指标的标准值，N_i2,j＝y_i2,j，i1＝1,2...m1，m1表示所有正向指标的项数，i2＝1,2...m2，m2表示所有负向指标的项数，m1+m2＝m，下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。

15.如权利要求10-14任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

二维数据体生成模块，用于根据每一个深度点的所述压裂潜力值，利用插值方法生成所述水平井的目的段的沿井筒压裂潜力值的二维数据体；

三维数据体生成模块，用于将所述二维数据体生成模块生成的所述储层内的所有水平井沿井筒压裂潜力值的所述二维数据体进行插值，得到所述储层压裂潜力值的三维数据体。