CN110886599B - 基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统 - Google Patents

基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统 Download PDF

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    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining

Abstract

公开了一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统。该方法可以包括：确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；计算压裂段的各个事件点与中心点的距离；根据压裂段的各个事件点与中心点的距离，获得距离与压裂时间的交汇图；在距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。本发明通过破裂速度，精确高效地识别非压裂事件，提高压裂改造效果的评价精度。

Description

基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统
技术领域
本发明涉及微地震有效事件筛选及解释领域，更具体地，涉及一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统。
背景技术
微地震监测主要监听的是水力压裂造成岩石破裂而发射的地震波，我们称之为微地震事件。根据这些事件估算压裂体积，从而评价非常规储层压裂改造效果。然而，在压裂施工过程中，会接收到一些非压裂产生的事件，比如干事件。这些事件，是由于压裂过程中局部地应力发生变化造成地层破碎而产生的。他们并不是我们压裂改造的区域，对产能起不到作用，因此对估算压裂改造体积带来误差，影响改造效果评价的可靠性。如何快速、有效的识别事件中的非压裂事件已成为迫切需要研究的重要问题。因此，有必要开发一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法及系统，其能够通过破裂速度，精确高效地识别非压裂事件，提高压裂改造效果的评价精度。
根据本发明的一方面，提出了一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法。所述方法可以包括：确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；计算所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离；根据所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离，获得所述距离与压裂时间的交汇图；在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于所述破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
优选地，所述射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure GDA0003115285720000021
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
优选地，所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离为：
Figure GDA0003115285720000022
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
优选地，获得所述距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制所述距离与压裂时间的交汇图。
优选地，在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：针对所述距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；以起裂点为起点，根据所述多段线斜率绘制破裂速度多段线；其中，所述多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
根据本发明的另一方面，提出了一种基于破裂速度的非压裂事件识别系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；计算所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离；根据所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离，获得所述距离与压裂时间的交汇图；在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于所述破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
优选地，所述射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure GDA0003115285720000031
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
优选地，所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离为：
Figure GDA0003115285720000032
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
优选地，获得所述距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制所述距离与压裂时间的交汇图。
优选地，在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：针对所述距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；以起裂点为起点，根据所述多段线斜率绘制破裂速度多段线；其中，所述多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的压裂段的定位结果的俯视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的压裂段的所有事件的裂缝成像的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的距离与压裂时间的交汇图的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的剔除非压裂事件后的裂缝结构的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明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使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别方法可以包括：步骤101，确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；步骤102，计算压裂段的各个事件点与中心点的距离；步骤103，根据压裂段的各个事件点与中心点的距离，获得距离与压裂时间的交汇图；步骤104，在距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
在一个示例中，射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure GDA0003115285720000051
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
在一个示例中，压裂段的各个事件点与中心点的距离为：
Figure GDA0003115285720000052
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
在一个示例中，获得距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制距离与压裂时间的交汇图。
在一个示例中，在距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：针对距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；以起裂点为起点，根据多段线斜率绘制破裂速度多段线；其中，多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
具体地，根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别方法可以包括：根据压裂段的定位结果，确定压裂段的射孔坐标，定位结果文件包含每个事件的发生时间以及空间坐标，射孔坐标即为该压裂段射孔的空间坐标，计算射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为公式(1)；计算压裂段的各个事件点与中心点的距离，并标记事件位于射孔左侧，则偏离距离为负，事件位于射孔右侧，则偏离距离为正；根据压裂段的各个事件点与中心点的距离为公式(2)，获得距离与压裂时间的交汇图，获得距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制距离与压裂时间的交汇图，每一个实心圆表示一个事件点；压裂初期主要造主缝，事件离压裂段越来越远；压裂中后期主要造次生缝，事件距压裂段的距离不会超出主缝的长度，定义破裂前缘是指某一时刻所有发生的微地震事件，其中有一个距起裂点最远，该事件所在的位置，代表了破裂最前端。前人研究表明压裂裂缝延伸期间，破裂前缘距破裂点的距离与时间呈线性关系，通过线性回归求得该过原点直线。因此，根据距离与压裂时间的交汇图上事件的分布形态，针对距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率，以起裂点为起点，根据多段线斜率绘制破裂速度多段线，其中，多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率，将位于破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
本方法通过破裂速度，精确高效地识别非压裂事件，提高压裂改造效果的评价精度。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
图2示出了根据本发明的一个实施例的压裂段的定位结果的俯视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的压裂段的所有事件的裂缝成像的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的距离与压裂时间的交汇图的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的剔除非压裂事件后的裂缝结构的示意图。
根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别方法包括：确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为公式(1)；计算压裂段的各个事件点与中心点的距离；根据压裂段的各个事件点与中心点的距离为公式(2)，获得距离与压裂时间的交汇图，获得距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制距离与压裂时间的交汇图，每一个实心圆表示一个事件点，如图4所示；针对距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率，以起裂点为起点，根据多段线斜率绘制破裂速度多段线，将位于破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
选取某工区地面监测微地震资料进行试验。图2为某压裂段的定位结果俯视图，该段事件较多，共有两团事件云。对所有事件进行裂缝成像，结果如图3所示。分析图3发现，压裂过程中左侧形成了一条近北偏东135°长约200米的缝。为了分析这条裂缝的合理性，首先确定压裂段的射孔坐标，并计算射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为公式(1)；其次，计算压裂段的各个事件点与中心点的距离为公式(2)，并将位于井右侧的距离为正，井左侧的距离为负，根据压裂段的各个事件点与中心点的距离，绘制该压裂段的时距曲线交汇图，在此基础上求得破裂速度多段线(黑线)，如图4所示。图4表明，左侧有部分事件位于破裂速度线之外，即在压裂液到达之前，这部分事件就已产生。前人研究提出，压裂过程中会导致地层应力发生变化，由于局部地层应力改变会诱发微事件，称这类事件为非压裂事件。将非压裂事件进行标记，标记处理后的非压裂事件不参与裂缝网络构建，在此基础上重新计算裂缝结构，如图5所示。比较图3和图5发现，非压裂事件识别之后的裂缝结构更符合常理，更利于压裂解释。
综上所述，本发明通过破裂速度，精确高效地识别非压裂事件，提高压裂改造效果的评价精度。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的基于破裂速度的非压裂事件识别系统，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；计算压裂段的各个事件点与中心点的距离；根据压裂段的各个事件点与中心点的距离，获得距离与压裂时间的交汇图；在距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件。
在一个示例中，射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure GDA0003115285720000081
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
在一个示例中，压裂段的各个事件点与中心点的距离为：
Figure GDA0003115285720000082
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
在一个示例中，获得距离与压裂时间的交汇图包括：获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制距离与压裂时间的交汇图。
在一个示例中，在距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：针对距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；以起裂点为起点，根据多段线斜率绘制破裂速度多段线；其中，多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
本系统通过破裂速度，精确高效地识别非压裂事件，提高压裂改造效果的评价精度。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种基于破裂速度的非压裂事件识别方法，其特征在于，包括：
确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；
计算所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离；
根据所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离，获得所述距离与压裂时间的交汇图；
在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于所述破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件；
其中，获得所述距离与压裂时间的交汇图包括：
获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；
以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制所述距离与压裂时间的交汇图；
其中，在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：
针对所述距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；
以起裂点为起点，根据所述多段线斜率绘制破裂速度多段线；
其中，所述多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
2.根据权利要求1所述的基于破裂速度的非压裂事件识别方法，其中，所述射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure FDA0003115285710000011
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
3.根据权利要求1所述的基于破裂速度的非压裂事件识别方法，其中，所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离为：
Figure FDA0003115285710000021
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
4.一种基于破裂速度的非压裂事件识别系统，其特征在于，该系统包括：
存储器，存储有计算机可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：
确定压裂段的射孔坐标，计算射孔段的中心点坐标；
计算所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离；
根据所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离，获得所述距离与压裂时间的交汇图；
在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线，将位于所述破裂速度多段线外的事件标记为非压裂事件；
其中，获得所述距离与压裂时间的交汇图包括：
获得每一个事件点的坐标，其中，以事件点的发震时间为横轴坐标，以事件点距起裂点的距离为纵轴坐标；
以每一个事件点的坐标为圆心，以每一个事件点的能量为半径，画实心圆，绘制所述距离与压裂时间的交汇图；
其中，在所述距离与压裂时间的交汇图上绘制破裂速度多段线包括：
针对所述距离与压裂时间的交汇图进行线性拟合，获得多段线斜率；
以起裂点为起点，根据所述多段线斜率绘制破裂速度多段线；
其中，所述多段线斜率包括1个正多段线斜率与1个负多段线斜率。
5.根据权利要求4所述的基于破裂速度的非压裂事件识别系统，其中，所述射孔段的中心点坐标M(xM,yM,zM)为：
Figure FDA0003115285710000031
其中，A(xA,yA,zA)和B(xB,yB,zB)为射孔段的射孔坐标。
6.根据权利要求4所述的基于破裂速度的非压裂事件识别系统，其中，所述压裂段的各个事件点与所述中心点的距离为：
Figure FDA0003115285710000032
其中，d为距离，Si(xi,yi,zi)为第i个事件点的坐标，M(xM,yM,zM)为中心点坐标。
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