CN111911146A - 一种基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用地球物理声学测井技术领域,具体公开了一种基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法。该方法包括在目标深度区间进行测井作业;获得处理深度处的地层横波速度和地层密度数据;对井下目的层段实施水力压裂施工,在目标深度区间进行声波测井;对压裂后测量得到的正交偶极数据进行时差提取和各向异性处理,得到压裂后的各向异性大小;建立横波速度和各向异性随裂缝变化的交汇图版;将压裂后各向异性数据和横波速度数据映射到理论计算的交汇图版上;由交汇图版分析,从而对压裂效果进行评估。本发明利用交汇图版确定压裂层段的裂缝密度ε及裂缝纵横比γ两个重要的裂缝特征参数,对压裂效果进行定量评价。
Description
技术领域
本发明涉及应用地球物理声学测井技术领域,特别地,是指一种以裂缝交汇图版为基础,综合利用各向异性特征及声速特征对压裂效果进行评价的方法。
背景技术
随着油田生产开发时间的延长,储层产能和渗透率降低,且低孔低渗非常规油气藏开发越来越多,为了改善储层连通性,提高油气产量,压裂工艺技术在油田生产开发中普遍应用。因此压裂效果评价对于优化压裂工艺技术、保障压裂作业成功实施、提高压裂后产能具有重要意义。压裂后,地层产生不同形态的裂缝必然诱发地层介质呈现非均匀的各向异性特征,通过分析各向异性特征可对压裂效果进行评价。
目前正交偶极阵列声波测井数据中的横波各向异性分析能够在裸眼井及套管井中利用压裂前后的地层各向异性变换对压裂效果及裂缝形态进行直观有效地评价。Tang等人(Tang X M,Patterson D,Markovic M.[Society of Exploration Geophysicists SEGTechnical Program Expanded Abstracts 2000-,]SEG Technical Program ExpandedAbstracts 2000-Fracture measurements in open/cased holes using cross-dipolelogging:Theory and field results[J].Seg Technical Program Expanded Abstracts,2000:1699-1702.),(Tang X M,Patterson D.Shear wave anisotropy measurementusing cross-dipole acoustic logging:An overview[J].PETROPHYSICS,2001,42(2):107-117.)对利用偶极横波各向异性分析评价压裂效果及裂缝形态做了理论研究;魏周拓等人(魏周拓,范宜仁,陈雪莲.横波各向异性在裂缝和应力分析中的应用[J].地球物理学进展,2012,27(01):217-224.)和吴晓光等人(晓光,李阳兵,章文达,王志文,刘丽珍,姜力,李成荫.利用横波各向异性评价含煤页岩气储层压裂缝高度——以新场地区须家河组五段为例[J].工程地球物理学报,2017,14(04):468-474.)对该种方法在实际生产中的应用进行研究。
依然存在的问题是:对于定向缝压裂施工利用各向异性特征分析可以定向地对压裂效果进行评价,但无法定量地评价裂缝的展布与张开情况。
发明内容
鉴于此,本发明根据引入裂缝后的横波各向异性和横波速度的理论关系,提供了一种评价压裂裂缝含量和形态的方法,用于压裂效果的评估,为压裂评价提供指导。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:一种基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其包括以下步骤:
步骤一,在目标深度区间进行测井作业;
步骤二,获得处理深度处的地层横波速度和地层密度数据;
步骤三,对井下目的层段实施水力压裂施工,在目标深度区间进行声波测井;
步骤四,对压裂后测量得到的偶极四分量数据进行时差提取和各向异性处理,得到压裂后的各向异性大小;
步骤五,对压裂前均匀地层引入不同含量和形态的定向裂缝,计算不同裂缝特征对横波速度和各向异性的影响,建立横波速度和各向异性随裂缝变化的交汇图版;
步骤六,将压裂后各向异性数据和横波速度数据映射到理论计算的交汇图版上;
步骤七,由交汇图版分析得到压裂层段的速度变化范围、各向异性变化范围、裂缝密度、裂缝纵横比,从而对压裂效果进行评估。
优选的,所述步骤一中,利用正交偶极阵列声波测井仪器和地层密度测井仪器进行所述测井作业获得压裂前的密度测井数据及压裂前的偶极四分量数据:XX1、XY1、YX1、YY1。
优选的,所述步骤二具体为:
对目的层段测量到的横波波形数据进行时差提取,获取地层横波速度;
对目的层段的密度测井数据进行分析得到地层密度数据。
优选的,所述步骤三中,利用正交偶极阵列声波测井仪器进行所述声波测井获得压裂后的偶极四分量数据:XX2、XY2、YX2、YY2。
优选的,所述步骤四中,所述各向异性处理方法包括:Alford矩阵旋转法、波形匹配法。
优选的,步骤七中,所述裂缝密度用于评价压裂裂缝的发育程度,数值为0时代表无裂缝发育,数值越大,裂缝越发育;
步骤七中,所述裂纵横比代表了裂缝的张开度,用于评价裂缝的形态,数值为0时代表裂缝闭合,为1时代表裂缝完全张开且呈现为球形孔隙
本发明技术方案带来的有益效果在于:
1.相比于传统裂缝诱导的各向异性模型包括Hudson隔离裂缝模型(1980)、Schoenberg模型(1980)、E-C模型(1993),本发明应用的基于等效散射的各向异性诱导理论计算简便且至少具有二阶精度,适用于裂缝非均匀体含量较高的模型;
2.在传统的利用各向异性特征对压裂效果作定性评价的基础上,本发明提供了一种利用交汇图版确定压裂层段的裂缝密度ε及裂缝纵横比γ两个重要的裂缝特征参数,对压裂效果进行定量评价的方法。
附图说明
图1为本发明的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法工作流程图。
图2a为井下压裂施工产生裂缝体系压前储层示意图。
图2b为井下压裂施工产生裂缝体系压后的裂缝示意图。
图3为某井段定向压裂前后波形与各向异性特征对比对压裂效果进行预判断的成果图。
图4为利用本发明基于裂缝等效模型将各向异性值与速度交汇的压裂效果评价处理成果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示,本发明提供一种基于裂缝等效模型的储层压裂效果评价方法,其工作流程如下:
步骤一,在目标深度区间进行测井作业。
如图2a所示,步骤一中,利用正交偶极阵列声波测井仪器和地层密度测井仪器进行所述测井作业获得压裂前的密度测井数据及压裂前的偶极四分量数据:XX1、XY1、YX1、YY1。
步骤二,获得处理深度处的地层横波速度和地层密度数据。
如图3所示,第二道为测量的声波波形,第三道为声波波形中提取的横波时差,将其取倒数即为横波速度。
步骤二具体为:
对目的层段测量到的横波波形数据进行时差提取,获取地层横波速度;
对目的层段的密度测井数据进行分析得到地层密度数据。
目的层段测量到的横波波形数据就是指压裂前的偶极四分量数据。
步骤三,对井下目的层段实施水力压裂施工,在目标深度区间进行声波测井。
如图2b所示,步骤三中,利用正交偶极阵列声波测井仪器进行所述声波测井获得压裂后的偶极四分量数据:XX2、XY2、YX2、YY2。如图3第四道为XX2的波形数据。
步骤四,对压裂后测量得到的偶极四分量数据进行时差提取和各向异性处理,得到压裂后的各向异性大小。
步骤四中,可以利用的各向异性处理方法包括:Alford矩阵旋转法、波形匹配法。如图3所示,第一道为用于深度校正的自然伽马曲线,并由此可知该深度区间有两个良好的砂岩储层;在下部层段进行定向压裂施工,图3第六道给出了压后各向异性结果,表明下部压裂层段在压裂后各向异性值明显增大,可以初步定性判断下部层段定向压裂施工是有效的。
步骤五,对压裂前均匀地层引入不同含量和形态的定向裂缝,计算不同裂缝特征对横波速度和各向异性的影响,建立横波速度和各向异性随裂缝变化的交汇图版。结果如图4中的黑实线所示。
步骤六,将压裂后各向异性数据和横波速度数据映射到理论计算的交汇图版(即步骤五建立的交汇图版)上。
步骤七,由交汇图版分析得到压裂层段的速度变化范围、各向异性变化范围、裂缝密度、裂缝纵横比,从而对压裂效果进行评估。
如图4所示由交汇图版数据分析可得:泥岩盖层各向异性值较小且横波速度较高数据点剧中于交汇图左下角区域;上部未压裂砂岩横波速度较高且各向异性值较小数据点集中于交汇图右下角区域;下部压裂层段各向异性值约10%,速度明显降低,裂缝密度ε为0.1左右,裂缝纵横比γ为0.25左右。
步骤七中,裂缝密度可用于评价压裂裂缝的发育程度,数值为0时代表无裂缝发育,数值越大,裂缝越发育,一般情况下裂缝密度为0.1即代表发育有较多的裂缝;裂纵横比代表了裂缝的张开度,可用于评价裂缝的形态,裂缝纵横比为0时代表裂缝闭合,为1时代表裂缝完全张开且呈现为球形孔隙。通过交汇图版可以判断压裂裂缝的发育程度与张开程度,对压裂的效果进行评估。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤一,在目标深度区间进行测井作业;
步骤二,获得处理深度处的地层横波速度和地层密度数据;
步骤三,对井下目的层段实施水力压裂施工,在目标深度区间进行声波测井;
步骤四,对压裂后测量得到的偶极四分量数据进行时差提取和各向异性处理,得到压裂后的各向异性大小;
步骤五,对压裂前均匀地层引入不同含量和形态的定向裂缝,计算不同裂缝特征对横波速度和各向异性的影响,建立横波速度和各向异性随裂缝变化的交汇图版;
步骤六,将压裂后各向异性数据和横波速度数据映射到理论计算的交汇图版上;
步骤七,由交汇图版分析得到压裂层段的速度变化范围、各向异性变化范围、裂缝密度、裂缝纵横比,从而对压裂效果进行评估。
2.根据权利要求1所述的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,所述步骤一中,利用正交偶极阵列声波测井仪器和地层密度测井仪器进行所述测井作业获得压裂前的密度测井数据及压裂前的偶极四分量数据:XX1、XY1、YX1、YY1。
3.如权利要求2所述的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,所述步骤二具体为:
对目的层段测量到的横波波形数据进行时差提取,获取地层横波速度;
对目的层段的密度测井数据进行分析得到地层密度数据。
4.如权利要求3所述的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,所述步骤三中,利用正交偶极阵列声波测井仪器进行所述声波测井获得压裂后的偶极四分量数据:XX2、XY2、YX2、YY2。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,所述步骤四中,所述各向异性处理方法包括:Alford矩阵旋转法、波形匹配法。
6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的基于裂缝交汇图版的储层压裂效果评价方法,其特征在于,
步骤七中,所述裂缝密度用于评价压裂裂缝的发育程度,数值为0时代表无裂缝发育,数值越大,裂缝越发育;
步骤七中,所述裂纵横比代表了裂缝的张开度,用于评价裂缝的形态,数值为0时代表裂缝闭合,为1时代表裂缝完全张开且呈现为球形孔隙。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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