CN114482964B - 有效压裂裂缝的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有效压裂裂缝的确定方法,该方法包括如下步骤:初始裂缝确定步骤,在注水井的井身上确定起裂位置,并在起裂位置处压裂出初始裂缝;有效压裂裂缝确定步骤,根据初始裂缝、震源机制和压裂时不同时间内出现的微震事件确定出有效压裂裂缝。本发明能够准确地确定出有效压裂裂缝,忽略无效裂缝,再根据有效压裂裂缝进而确定生产井的井身轨迹,能够有效地保证注水井与生产井之间的连通,提高了注水井和生产井之间连通的成功率,该方法简单方便,便于实施。

Description

有效压裂裂缝的确定方法
技术领域
本发明涉及压裂裂缝技术领域,具体而言,涉及一种有效压裂裂缝的确定方法。
背景技术
EGS:Enhanced Geothermal System或Engineered Geothermal System,增强型地热系统,增强型地热系统是在干热岩技术基础上提出的,采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统。EGS系统通常由注水井、深层人工裂缝系统和生产井组成,采出的热可以用来发电、供暖、农业利用等。
通常,EGS系统在压裂建储时,会面临着井与裂缝如何连通的难题。以一注一采的双井EGS为例,首先钻一口注水井,完井后对目的层段进行水力压裂,同时进行微震裂缝监测,根据微震裂缝监测到的微震信号的分布情况来设计生产井的井身轨迹,然后钻生产井,这样生产井穿过注水井的微震信号所显示的可能的裂缝区域,从而在生产井与注水井之间形成连通。然而,实践表明这种方法实现两口井之间连通的成功率较低。并且,在很多地层中,微震信号显示的区域包括能够连通两口井的有效裂缝和无法连通两口井的无效裂缝,则微震信号无法准确地表征有效裂缝的形态,进而降低了两口井之间连通的成功率。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种有效压裂裂缝的确定方法,旨在解决现有技术中EGS系统创建时注水井和生产井之间连通的成功率低的问题。
本发明提出了一种有效压裂裂缝的确定方法,该方法包括如下步骤:初始裂缝确定步骤,在注水井的井身上确定起裂位置,并在起裂位置处压裂出初始裂缝;有效压裂裂缝确定步骤,根据初始裂缝、震源机制和压裂时不同时间内出现的微震事件确定出有效压裂裂缝。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,初始裂缝确定步骤中,在起裂位置处通过压裂液进行压裂,在沿地层的最大主应力方向上出现第一个微震事件后,根据第一个微震事件的震源点和起裂位置确定初始裂缝。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,有效压裂裂缝确定步骤进一步包括:获取子步骤,获取预设时间Δti内各微震事件的位置;其中,i=1、2、3…;计算子步骤,计算在预设时间Δti内每个微震事件的位置和前一时刻ti裂缝尖端之间的连线,与地层最大主应力之间的夹角θi-n;其中,前一时刻ti为预设时间Δti的起始时刻;θi-n表示预设时间Δti内第n个微震事件的夹角,n表示预设时间Δti内发生的第n个微震事件;第一确定子步骤,将每个夹角θi-n均与预设夹角进行比较,并根据震源机制确定出每个微震事件中裂缝的延伸情况;第二确定子步骤,根据预设时间Δti内每个微震事件中裂缝的延伸情况与前一时刻ti的裂缝形态,确定出后一时刻ti+1的裂缝形态;其中,后一时刻ti+1为预设时间Δti的末端时刻;校正子步骤,对后一时刻ti+1的裂缝形态进行校正,以得到后一时刻ti+1的有效压裂裂缝。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,第一确定子步骤中,若θi-n>预设夹角且为剪切破坏机制,确定该微震事件为忽略事件;若θi-n>预设夹角且为张性破坏机制,确定该微震事件中的裂缝向天然裂缝处延伸,并计算出裂缝延伸量;若θi-n≤预设夹角,确定该微震事件中的裂缝向前一时刻ti的裂缝尖端处延伸,并计算出裂缝延伸量。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,第一确定子步骤中,根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi、平均缝宽以及前一时刻ti的裂缝形态的面积确定每个微震事件中的裂缝延伸量。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,第二确定子步骤中,根据预设时间Δti内所有微震事件中各裂缝的延伸方向和对应的裂缝延伸量,与前一时刻ti的裂缝形态进行曲面拟合,以确定出后一时刻ti+1的裂缝形态。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,校正子步骤进一步包括:根据平均缝宽计算预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms;其中,有效微震事件为所有微震事件中除去忽略事件之后的其余所有微震事件;根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi,对后一时刻ti+1的裂缝形态进行校正,直至预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms与压裂液的体积ΔVi相等为止,将此时的裂缝确定为后一时刻ti+1的有效压裂裂缝。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,校正子步骤中,当压裂方式为水力压裂时,平均缝宽为1mm;根据后一时刻ti+1的裂缝形态的面积和平均缝宽计算有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法还包括:对注水井进行分段,重复第一确定步骤和第二确定步骤依次在注水井的每段井身上均确定出一条有效压裂裂缝;井身轨迹确定步骤,在每条有效压裂裂缝上确定出连通点,根据各连通点确定生产井的井身轨迹。
进一步地,上述有效压裂裂缝的确定方法中,井身轨迹确定步骤中,将每条有效压裂裂缝上距其尖端预设距离处的点确定为连通点。
本发明中,根据初始裂缝、震源机制和压裂时出现的微震事件,能够准确地确定出有效压裂裂缝,将无效裂缝忽略,再根据有效压裂裂缝进而确定生产井的井身轨迹,能够有效地保证注水井与生产井之间的连通,提高了注水井和生产井之间连通的成功率,解决了现有技术中EGS系统创建时注水井和生产井之间连通的成功率低的问题,该方法简单方便,便于实施。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法中,有效压裂裂缝确定步骤的流程图;
图3为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法中,初始裂缝的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法中,微震事件的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法中,后一时刻的微震事件的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法中,后一时刻的裂缝形态的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法的又一流程图。
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。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1,图1为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法的流程图。有效压裂裂缝的确定方法包括如下步骤:
初始裂缝确定步骤S1,在注水井的井身上确定起裂位置,并在压裂位置处压裂出初始裂缝。
具体地,首先钻注水井,根据压裂设计确定压裂层段,并根据确定出的压裂层段选取注水井中的其中一段,在该段上确定起裂位置,起裂方式可以为射孔、水力喷射定点起裂、室内岩样压裂等。
在起裂位置处通过压裂液进行压裂,在沿地层的最大主应力方向上出现第一个微震事件后,根据第一个微震事件的震源点和起裂位置确定出初始裂缝。具体地,注水井为套管射孔完井,压裂开地层后,压裂液从射孔孔眼进入地层,从而压裂出一条裂缝,该裂缝开启后会沿地层的最大主应力方向延伸。参见图3,在出现第一个微震事件后,记录压裂时间t1和压裂液的泵入体积V1,并对第一个微震事件的震源点1进行定位。以起裂位置2为圆心、以第一个微震事件的震源点1和起裂位置2之间的连线3为半径画圆得到裂缝盘面,该裂缝盘面所在的轨迹即为初始裂缝,该初始裂缝呈圆形。具体实施时,初始裂缝的形状为圆形或者类圆形的形状。
有效压裂裂缝确定步骤S2,根据初始裂缝、震源机制和压裂时不同时间内出现的微震事件确定出有效压裂裂缝。
具体地,首先根据初始裂缝、震源机制和在一定时间范围内压裂时出现的微震事件确定出该时间范围内的裂缝增长,再根据下一个时间范围内压裂时出现的微震事件确定出下一个时间范围内增长的裂缝,按照上述过程依次确定出各时间范围内增长的裂缝。更为具体地,每一个时间范围内增长的裂缝均是在之前确定出的裂缝的基础上进行的延伸,也就是说,任意一个时间范围的起始时刻的裂缝在经过该时间范围内裂缝增长后形成了该时间范围的末端时刻的裂缝,这样,从压裂开始时刻到当下时刻可以分为若干个时间范围——即时差,以初始裂缝为基础,经过多个时间范围内裂缝的增长后形成的裂缝确定为当下时刻的有效压裂裂缝。其中,当下时刻可以表示注水井中某段压裂裂缝的结束时刻,也可以表示压裂过程中的某个时刻。
具体实施时,压裂过程中会产生大量的微震事件,在压裂的同时进行微震监测,对监测到的微震事件进行处理,得到震源点位置,绘制震源分布散点图,得到微震云的分布形式。由于压裂用的压裂液较多,一段井身中压裂液的用量可以从几百方到上万方不等,所以在注水井井身周围会形成压裂液连续存在的主裂缝,主裂缝只占微震云体积内的极小部分,绝大部分都是与主裂缝不相连通的裂缝和微裂缝。生产井只有钻穿主裂缝才能形成循环,则将能够提供流体从注水井流动至生产井的主裂缝记为有效压裂裂缝,而将不能提供流体从注水井流动至生产井的完整路径的裂缝均记为无效裂缝,这些无效裂缝占全体裂缝的大部分。本实施例根据压裂时间、压裂液泵入体积、震源机制、微震事件中震源点位置,利用“时间差分”和剔除与有效压裂裂缝无关的微震信号的方法,获得各个时间差Δti内与有效压裂裂缝延伸相关的微震位置,利用这些微震位置来不断刻画裂缝的延伸。
具体实施时,将沿初始裂缝延伸的裂缝记为主裂缝,则主裂缝端部的微震事件代表了主裂缝的延伸方向,主裂缝范围外的微震事件虽然可能代表次级微裂缝的形成,但是若这些裂缝不能与主裂缝连通,则这些裂缝是无用的,可以忽略。
可以看出,本实施例中,根据初始裂缝、震源机制和压裂时出现的微震事件,能够准确地确定出有效压裂裂缝,将无效裂缝忽略,再根据有效压裂裂缝进而确定生产井的井身轨迹,能够有效地保证注水井与生产井之间的连通,提高了注水井和生产井之间连通的成功率,解决了现有技术中EGS系统创建时注水井和生产井之间连通的成功率低的问题,该方法简单方便,便于实施。
参加图2,有效压裂裂缝确定步骤S2进一步包括:
获取子步骤S21,获取预设时间Δti内各微震事件的位置;其中,i=1、2、3…。
具体地,出现第一微震事件时压裂时间t1,经过第一个预设时间Δt1,获取Δt1内所有的微震事件的震源点位置,并进行记录。再经过第二预设时间Δt2,获取Δt2内所有的微震事件的震源点位置,并进行记录。依次类推进行获取不同时间段内所有的微震事件的震源点位置。其中,i=1、2、3……,i表示间隔第i次预设时间的标号。
具体实施时,Δti可以相等也可以不相等,本实施例对此不做任何限制。
计算子步骤S22,计算在预设时间Δti内每个微震事件的位置和前一时刻ti裂缝尖端之间的连线,与地层最大主应力之间的夹角θi-n;其中,前一时刻ti为预设时间Δti的起始时刻;θi-n表示预设时间Δti内第n个微震事件的夹角,n表示预设时间Δti内发生的第n个微震事件。
具体地,出现第一微震事件时压裂时间t1,将经过Δt1后的时刻记为t2,依次类推……。
对于夹角θi-n可以以举例方式进行介绍,例如Δti内出现了4个微震事件,即n=1、2、3、4,则夹角θi-n有四个,分别为θi-1、θi-2、θi-3和θi-4。具体地,第一个微震事件的震源点位置和前一时刻ti裂缝尖端之间的连线与地层最大主应力之间的夹角为θi-1,第二个微震事件的震源点位置和前一时刻ti裂缝尖端之间的连线与地层最大主应力之间的夹角为θi-2,依次类推得出θi-3和θi-4
第一确定子步骤S23,将每个夹角θi-n均与预设夹角进行比较,并根据震源机制确定出每个微震事件中裂缝的延伸情况。
具体地,震源机制包括:张性破坏机制和剪切破坏机制。
每个夹角θi-n与预设夹角的比较方式均相同,具体为:
若θi-n>预设夹角且为剪切破坏机制,确定该微震事件为忽略事件。
若θi-n>预设夹角且为张性破坏机制,确定该微震事件中的裂缝向天然裂缝处延伸,并计算出裂缝延伸量ΔLi。其中,ΔLi表示间隔第i次预设时间内每个微震事件的裂缝延伸量。ΔLi中i与Δti中的i的意义相同,并且i与Δti中的i每次取值均相同,例如当i=1时,则Δt1,同时,裂缝延伸量为ΔL1。具体地,参见图4,前一时刻ti的裂缝尖端延伸至该微震事件的震源点位置,并且,裂缝发生了拐弯遇到了天然裂缝4。
具体实施时,裂缝的延伸方向主要受地应力和天然裂缝的分布所控制,若地层是完整的一块,裂缝的延伸会沿地层最大水平主应力方向延伸。参见图4,当裂缝遇到处于有利方位的天然裂缝时,裂缝会沿天然裂缝延伸,在延伸一段时间后继续沿最大主应力方向延伸。
若θi-n≤预设夹角,确定该微震事件中的裂缝向前一时刻ti的裂缝尖端处延伸,并计算出裂缝延伸量ΔLi。具体地,无论是张性破坏机制还是剪切破坏机制,若θi-n≤预设夹角,裂缝均是沿前一时刻ti的裂缝尖端继续延伸至该微震事件的震源点位置。
按照上述比较方式,依次对θi-1、θi-2……与预设夹角进行比较,并确定裂缝延伸方向和裂缝延伸量ΔLi。具体实施时,预设夹角为30°。
其中,裂缝延伸量ΔLi的确定方式为:根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi、平均缝宽以及前一时刻ti的裂缝形态的面积确定每个所述微震事件中的裂缝延伸量ΔLi。具体地,裂缝呈环形,更为具体地呈圆形,以圆形来计算,并以其中一个微震事件为例进行介绍,其余的微震事件的裂缝延伸量ΔLi的确定方法相同。具体为:微震事件所对应的裂缝一般在前一时刻ti裂缝的外部,并且,该微震事件所对应的裂缝和前一时刻ti的裂缝均呈圆形。将预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi除以平均缝宽可以得出两个裂缝之间的面积差,由于前一时刻ti裂缝的面积可以计算得出,进而可以计算出该微震事件所对应的裂缝的面积。再根据圆的面积的计算公式可以确定出该微震事件所对应的裂缝的半径,该半径与前一时刻ti的裂缝的半径做差即可计算出该微震事件中的裂缝延伸量ΔLi。其中,压裂方式为水力压裂时,平均缝宽为1mm。
具体实施时,前一时刻ti的裂缝的面积可以根据平均缝宽和前一时刻ti所对应的泵入体积计算得出。
第二确定子步骤S24,根据预设时间Δti内每个微震事件中裂缝的延伸情况与前一时刻ti的裂缝形态,确定出后一时刻ti+1的裂缝形态。
具体地,参加图5,预设时间Δti内各微震事件均是呈环形分布。根据预设时间Δti内所有微震事件中各裂缝的延伸方向和对应的裂缝延伸量ΔLi,与前一时刻ti的裂缝形态进行曲面拟合,以确定出后一时刻ti+1的裂缝形态,后一时刻ti+1为预设时间Δti的末端时刻,即ti+1=(ti+Δti),参见图6。具体实施时,曲面拟合的方式为软件程序自动拟合,本实施例对于如何曲面拟合不做任何限制。
具体实施时,根据预设时间Δti内各微震事件产生的各微震信号呈环形分布,刻画出各微震信号中新增裂缝的环形面,根据水力压裂时平均缝宽的经验值,刻画出各微震信号中新增裂缝的环形形态和新增裂缝的体积。
校正子步骤S25,对后一时刻ti+1的裂缝形态进行校正,以得到后一时刻ti+1的有效压裂裂缝。
具体地,根据平均缝宽计算预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms。其中,有效微震事件为所有微震事件中除去忽略事件之后的其余所有微震事件,即第一确定子步骤S23中除了确定为忽略事件之外的所有的微震事件均叫做有效微震事件。ΔVi-ms中的i与Δti中的i的意义相同,并且i与Δti中的i每次取值均相同,ms表示微震(micro-seismic),则ΔVi-ms表示间隔第i次预设时间内基于微震(micro-seismic)监测结果所计算的有效微震事件的裂缝的体积。
更为具体地,当压裂方式为水力压裂时,平均缝宽为1mm。根据后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态的面积和平均缝宽计算有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms,具体地,拟合后的后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝呈环形,更为具体地呈圆形,根据圆形的计算公式计算出后一时刻(ti+Δti)时刻的裂缝形态的面积,将后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态的面积乘以平均缝宽计算出有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms,ΔVi-ms为根据各有效微震事件确定出的实际新增裂缝的体积。
在本实施例中,干热岩压裂通常是水力压裂,压裂造缝宽度一般在0-2mm,平均缝宽可按1mm计算。
根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi,对后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态进行校正,直至预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms与压裂液的体积ΔVi相等为止,将此时的裂缝确定为后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的有效压裂裂缝。具体实施时,校正方式为软件程序自动校正,本实施例对于如何校正不做任何限制。
具体地,按照上述初始裂缝确定步骤S1、获取子步骤S21、计算子步骤S22、第一确定子步骤S23、第二确定子步骤S24和校正子步骤S25,利用微震裂缝监测定位数据,依次将每个Δti的有效裂缝进行刻画,并依次连接,就可以得到该段注水井井身上压裂的有效裂缝的三维分布,包括:裂缝形态、长度、高度等。
工作原理是:各微震事件是在压裂过程中实际监测到的真实的微震信号,所以根据每个微震事件确定出的裂缝是真实的裂缝,相应的,每个微震事件中裂缝的延伸方向和延伸量均是真实裂缝的延伸方向和延伸量,将各微震事件中的裂缝进行勾画形成环形,则拟合后的后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态为真实裂缝的形态。但是,拟合后的后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态为粗略勾画的,并不精确,所以需要对其进行校正。具体地,根据勾画出的真实裂缝的形态的面积和平均缝宽,确定出经过预设时间Δti内新增裂缝的体积ΔVi-ms。由于在经过预设时间Δti内实际压裂液的泵入体积ΔVi是已知的且是确定的,所以利用实际压裂液的泵入体积ΔVi对新增裂缝的体积ΔVi-ms进行校正,直至ΔVi-ms与ΔVi相等为止,此时将校正后的裂缝确定为有效压裂裂缝。
可以看出,本实施例中,根据预设时间Δti内各微震事件中裂缝的延伸情况与前一时刻ti的裂缝形态来确定出后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态,该后一时刻ti+1(即(ti+Δti)时刻)的裂缝形态为真实的裂缝形态,但是比较粗略,然后对该裂缝形态进行校正,能够准确地确定出有效压裂裂缝,进而保证注水井与生产井之间的稳定连通。
参见图7,图7为本发明实施例提供的有效压裂裂缝的确定方法的又一流程图。如图所示,有效压裂裂缝的确定方法包括如下步骤:
初始裂缝确定步骤S1,在注水井的井身上确定起裂位置,并压裂出初始裂缝。
有效压裂裂缝确定步骤S2,根据初始裂缝、震源机制和压裂时不同时间内出现的微震事件确定出有效压裂裂缝。
对注水井进行分段,重复第一确定步骤S1和第二确定步骤S2依次在注水井的每段井身上均确定出一条有效压裂裂缝。具体地,对注水井进行分段压裂时,根据确定出的压裂层段再选取注水井中的另一段,在该段上按照第一确定步骤S1和第二确定步骤S2的方法确定出有效压裂裂缝,然后再在其他的任意一段井身上按照第一确定步骤S1和第二确定步骤S2的方法确定出有效压裂裂缝,重复上述操作,在每段井身上都确定出有效压裂裂缝。
井身轨迹确定步骤S3,在每条有效压裂裂缝上确定出连通点,根据各连通点确定生产井的井身轨迹。
具体地,连通点为生产井与有效压裂裂缝的相交点,为了保证生产井与注水井之间具有较长的热交换面积,将每条有效压裂裂缝上距其尖端预设距离处的点确定为连通点,该预设距离可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。在本实施例中,连通点为在有效压裂裂缝上距离有效压裂裂缝的尖端20m左右的点。优选的,各连通点置于同一直线上。根据各有效压裂裂缝上的连通点的坐标,设计生产井的井身轨迹,这样沿着各连通点定向钻井穿透各有效压裂裂缝即可完成生产井的钻设,形成连通性良好的井下换热系统。
可以看出,本实施例中,根据注水井上各段井身上有效压裂裂缝上的连通点确定出生产井的井身轨迹,能够有效地保证注水井与生产井之间的连通,提高了注水井和生产井之间连通的成功率。
综上所述,本实施例能够准确地确定出有效压裂裂缝,忽略无效裂缝,再根据有效压裂裂缝进而确定生产井的井身轨迹,能够有效地保证注水井与生产井之间的连通,提高了注水井和生产井之间连通的成功率,该方法简单方便,便于实施。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:
初始裂缝确定步骤,在注水井的井身上确定起裂位置,并在所述起裂位置处压裂出初始裂缝;
有效压裂裂缝确定步骤,根据所述初始裂缝、震源机制和压裂时不同时间内出现的微震事件确定出有效压裂裂缝;
所述有效压裂裂缝确定步骤进一步包括:
获取子步骤,获取预设时间Δti内各微震事件的位置;其中,i=1、2、3…;
计算子步骤,计算在预设时间Δti内每个微震事件的位置和前一时刻ti裂缝尖端之间的连线,与地层最大主应力之间的夹角θi-n,其中,所述前一时刻ti为预设时间Δti的起始时刻;θi-n表示预设时间Δti内第n个微震事件的夹角,n表示预设时间Δti内发生的第n个微震事件;
第一确定子步骤,将每个所述夹角θi-n均与预设夹角进行比较,并根据所述震源机制确定出每个微震事件中裂缝的延伸情况;
第二确定子步骤,根据预设时间Δti内每个微震事件中裂缝的延伸情况与前一时刻ti的裂缝形态,确定出后一时刻ti+1的裂缝形态;其中,所述后一时刻ti+1为预设时间Δti的末端时刻;
校正子步骤,对所述后一时刻ti+1的裂缝形态进行校正,以得到所述后一时刻ti+1的有效压裂裂缝;
所述第一确定子步骤中,
若θi-n>预设夹角且为剪切破坏机制,确定该微震事件为忽略事件;
若θi-n>预设夹角且为张性破坏机制,确定该微震事件中的裂缝向天然裂缝处延伸,并计算出裂缝延伸量;
若θi-n≤预设夹角,确定该微震事件中的裂缝向前一时刻ti的裂缝尖端处延伸,并计算出裂缝延伸量。
2.根据权利要求1所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述初始裂缝确定步骤中,
在所述起裂位置处通过压裂液进行压裂,在沿地层的最大主应力方向上出现第一个微震事件后,根据第一个微震事件的震源点和起裂位置确定初始裂缝。
3.根据权利要求1所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述第一确定子步骤中,
根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi、平均缝宽以及所述前一时刻ti的裂缝形态的面积确定每个所述微震事件中的裂缝延伸量。
4.根据权利要求1所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述第二确定子步骤中,
根据预设时间Δti内所有微震事件中各裂缝的延伸方向和对应的裂缝延伸量,与所述前一时刻ti的裂缝形态进行曲面拟合,以确定出所述后一时刻ti+1的裂缝形态。
5.根据权利要求1所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述校正子步骤进一步包括:
根据平均缝宽计算预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms;其中,所述有效微震事件为所有微震事件中除去所述忽略事件之后的其余所有微震事件;
根据预设时间Δti内压裂液的泵入体积ΔVi,对所述后一时刻ti+1的裂缝形态进行校正,直至预设时间Δti内有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms与压裂液的体积ΔVi相等为止,将此时的裂缝确定为所述后一时刻ti+1的有效压裂裂缝。
6.根据权利要求5所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述校正子步骤中,
当所述压裂为水力压裂时,所述平均缝宽为1mm;
根据所述后一时刻ti+1的裂缝形态的面积和所述平均缝宽计算有效微震事件的裂缝的体积ΔVi-ms
7.根据权利要求1所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,还包括:
对注水井进行分段,重复所述初始裂缝确定步骤和所述有效压裂裂缝确定步骤依次在所述注水井的每段井身上均确定出一条有效压裂裂缝;
井身轨迹确定步骤,在每条所述有效压裂裂缝上确定出连通点,根据各所述连通点确定生产井的井身轨迹。
8.根据权利要求7所述的有效压裂裂缝的确定方法,其特征在于,所述井身轨迹确定步骤中,
将每条有效压裂裂缝上距其尖端预设距离处的点确定为所述连通点。
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