CN114707440B - 一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备 - Google Patents

一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备 Download PDF

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Abstract

本文涉及油气田开发领域，尤其涉及一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备。方法包括获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；根据停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰；根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力；根据单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度。本方案可以实时解释单段多簇的多条裂缝的尺寸，有效降低确定水力压裂裂缝尺寸的成本，提高了油气田开发的采收率。

Description

一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备
技术领域
本文涉及油气田开发领域，尤其涉及一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备。
背景技术
水力压裂技术作为油气田开发中一种重要、高效的储层改造技术，已经广泛应用于世界上各个油气田。由于压裂后形成的裂缝尺寸影响了储层改造的效果，从而会直接影响采收率的变化。因此为了在水力压裂后得到较高的采收率，在进行水力压裂施工后，对水力压裂的裂缝尺寸的评估在水里压裂诊断中尤为重要。但是水力压裂裂缝都形成在井下地层之内，无法直接通过观察得到水力压裂裂缝尺寸。
现有技术中有微地震解释、光纤入井等方法评估水力压裂效果，但价格昂贵、经济效益低、数据处理困难导致实际应用低。
现有技术中有在井口人为激发压力波，并通过反复试验与井口接收的压力波反射拟合来估算裂缝阻抗，计算出裂缝尺寸的方法，但该方法只考虑了单簇裂缝情况下的水击压力波信号诊断，无法对单段多簇的裂缝扩展尺寸做出很好的解释。
针对目前确定水力压裂裂缝尺寸成本高、只能计算单簇裂缝尺寸的问题，需要一种多裂缝尺寸计算方法、装置及计算机设备。
发明内容
为解决上述现有技术的问题，本文实施例提供了一种多裂缝尺寸计算方法、装置、计算机设备及存储介质。
本文实施例提供了一种多裂缝尺寸计算方法，包括：获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，所述等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度及等效裂缝高度；根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力；根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度。
根据本文实施例的一个方面，根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力包括利用以下公式计算单条裂缝的净压力：
Figure RE-GDA0003649576410000021
其中，Pnet,i为第i个单条裂缝的净压力，PBH为井底裂缝压力，σmin为压裂井地层数据中的最小地应力，
Figure RE-GDA0003649576410000022
为多个单条裂缝之间的应力干扰之和，i、j为单条裂缝标识，
Figure RE-GDA0003649576410000023
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰。
根据本文实施例的一个方面，根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度包括：利用所述单条裂缝的净压力、等效裂缝高度及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的初始裂缝宽度；根据体积守恒原理及等效裂缝宽度，对所述初始裂缝宽度进行裂缝宽度换算，得到单条裂缝的宽度。
根据本文实施例的一个方面，根据体积守恒原理及等效裂缝宽度，对所述初始裂缝宽度进行裂缝宽度换算，得到单条裂缝的宽度包括：根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例；根据所述裂缝调整比例及初始裂缝宽度，确定单条裂缝的宽度。
根据本文实施例的一个方面，所述方法还包括：根据所述压裂井地层数据中的流体密度、停泵水击曲线对应等效电路中的电感值、等效裂缝的高度及单条裂缝的宽度，利用如下公式确定单条裂缝的半长：
Figure RE-GDA0003649576410000024
其中，Lfi表示第i个单条裂缝的半长，IT表示电感值，hf表示等效裂缝的高度，
Figure RE-GDA0003649576410000025
表示第i个单条裂缝的宽度，ρ表示流体密度。
根据本文实施例的一个方面，根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰包括：确定与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数；根据所述电参数、所述压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰。
根据本文实施例的一个方面，确定与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数包括：根据等效电路中电参数的值构建水击压力波模拟曲线，所述电参数包括电阻、电容及电感；判断所述水击压力波模拟曲线与所述停泵水击曲线的幅值差异是否小于预设阈值；若判断结果为否，则调整所述电参数的值，返回继续执行根据电参数的值构建水击压力波模拟曲线及之后的步骤；若判断结果为是，则将当前的电参数作为与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数。
根据本文实施例的一个方面，根据所述电参数、所述压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰包括利用如下公式计算等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰：
Figure RE-GDA0003649576410000031
Figure RE-GDA0003649576410000032
Figure RE-GDA0003649576410000033
Figure RE-GDA0003649576410000034
Figure RE-GDA0003649576410000035
Figure RE-GDA0003649576410000036
其中，
Figure RE-GDA0003649576410000037
为多条裂缝的平均净压力，Lf表示等效裂缝半长，hf表示等效裂缝高度，wf表示等效裂缝宽度，C表示等效电路中的电容值，IT表示等效电路中的电感值，ρ表示流体密度，E(m)表示第二类椭圆积分，E′为E′＝E/(1-v2)，E为杨氏模量，v表示泊松比；
Figure RE-GDA00036495764100000311
为平均缝宽；PBH表示井底裂缝压力，△Pnwf表示近井摩擦阻力，为电阻值与流体流量变化量的乘积，σmin表示最小地应力；
Figure RE-GDA0003649576410000038
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰，dij表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的间距，short 表示短裂缝，即，
Figure RE-GDA0003649576410000039
long表示长裂缝，即，
Figure RE-GDA00036495764100000310
本文实施例还提供了一种多裂缝尺寸计算装置，所述装置包括：获取单元，用于获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；第一确定单元，用于根据停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度、等效裂缝高度；第二确定单元，用于根据压裂井地层数据中压力相关的参数、单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力；第三确定单元，用于根据单条裂缝的净压力、等效裂缝高度、等效裂缝宽度及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；第四确定单元，用于将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度。
本文实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
本方案可以实时解释单段多簇的多条裂缝的尺寸，有效降低确定水力压裂裂缝尺寸的成本，提高了油气田开发的采收率。
附图说明
为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本文实施例一种多裂缝尺寸计算方法的流程图；
图2所示为本文实施例一种确定单条裂缝的宽度的方法流程图；
图3所示为本文实施例一种确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及多个单条裂缝之间的应力干扰的方法流程图；
图4所示为本文实施例一种确定等效电路中的电参数的方法流程图；
图5所示为本文实施例一种多裂缝尺寸计算装置的结构示意图；
图6所示为本文实施例多裂缝尺寸计算装置的具体结构示意图；
图7所示为本文实施例一种停泵水击曲线与水击压力波模拟曲线相匹配的示意图；
图8所示为本文实施例多条等效裂缝的等效电路图；
图9所示为本文实施例一种计算机设备的结构示意图。
附图符号说明：
501、获取单元；
502、第一确定单元；
5021、等效裂缝尺寸确定模块；
5022、井底裂缝压力确定模块；
5023、应力干扰确定模块；
503、第二确定单元；
5031、调整比例计算模块；
504、第三确定单元；
505、第四确定单元；
902、计算机设备；
904、处理器；
906、存储器；
908、驱动机构；
910、输入/输出模块；
912、输入设备；
914、输出设备；
916、呈现设备；
918、图形用户接口；
920、网络接口；
922、通信链路；
924、通信总线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。
需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。
需要说明的是，本文的多裂缝尺寸计算方法可用于油气田开发领域，也可用于除油气田开发领域之外的其他领域，本文对多裂缝计算方法及装置的应用领域不做限定。
如图1所示为本文实施例一种多裂缝尺寸计算方法的流程图，其中具体包括如下步骤：
步骤101，获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据。在本说明书的一些实施例中，利用高频压力采集系统在井口实时采集水击压裂停泵阶段产生的振荡压力波。具体的，采集井下发生停泵事件到稳定的整个过程中的水击压力变化数据。其中，实时现场采集的停泵水击曲线如图7中的由圆点组成的不连续曲线段所示。在本步骤中，利用地层数据采集工具获取压裂地层的参数及正在进行压裂的井的生产参数，分别得到压裂井地层数据及压裂井生产数据。在本说明书的一些实施例中，压裂井地层数据包括杨氏模量、最小地应力、泊松比等数据。压裂井生产数据包括流体密度、流体流量、井壁摩擦系数、簇间距、簇数等数据。其中，簇间距表示裂缝与裂缝之间的距离，簇数表示井下裂缝的条数/个数。
步骤102，根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，所述等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度及等效裂缝高度。在本步骤中，等效裂缝可以理解为井底多条裂缝的单条等效裂缝。即，一条等效裂缝相当于井底的多条实际裂缝。等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度、等效裂缝高度及等效裂缝半长。
在本说明书的一些实施例中，利用等效电路构建水击压力波模拟曲线。具体的，在水力压裂处理结束后，由于泵逐渐停止工作，井筒入口处的流量将不断下降，直泵完全停止，井口的流量降为0。根据这一流量变化特性，定义井口边界条件。而井底边界条件未知，利用等效电路模拟该边界条件，构建水击压力波模拟曲线(详见图7)。根据与实际采集到的停泵水击曲线相匹配的水击压力波模拟曲线进行压力幅值比较，可以确定等效电路的电参数，进一步根据压裂井地层数据、压力井生产数据中的部分数据确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及多个单条裂缝之间的应力干扰。
在本说明书的一些实施例中，等效电路中的电参数包括但不限于电阻、电感、电容。进一步的，等效电路可以式由电阻、电感、电容中的一种或其任意组合组成的电路。例如，等效电路包括由电阻、电感、电容组成的RCI电路。又例如，等效电路也可以是由电阻、电容组成的RC电路。在本说明书的一些实施例中，将电阻 RT、电容C、电感IT串联组合，模拟井底压力，如图8的多条等效裂缝的等效电路图所示。图8中的三个电容C1、C2、C3分别对应井底的三个裂缝，PBH为等效电路根据电路中电参数计算得到的井底裂缝压力值，进而可以构建水击压力波模拟曲线。在本说明书的一些实施例中，不断迭代更改等效电路中的电阻RT的值、电容C的值及电感IT的值，以调整井底压力，使得等效电路构建的水击压力波模拟曲线不断趋近于采集到的停泵水击压力曲线。当由等效电路模拟的水击压力波模拟曲线与井口采集的停泵水击压力曲线相同或近似相同时，确定当前等效电路中的电阻、电感、电容的值。
步骤103，根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力。在本步骤中，利用以下公式计算单条裂缝的净压力：
Figure RE-GDA0003649576410000071
其中，Pnet,i表示第i个单条裂缝的净压力，PBH表示井底裂缝压力，井底裂缝压力已由步骤102计算得到，σmin表示压裂井地层数据中的最小地应力，
Figure RE-GDA0003649576410000072
表示多个单条裂缝之间的应力干扰之和，已由步骤102计算得到，i、j为单条裂缝标识。
在本说明书的一些实施例中，裂缝总体呈现如下规律：由于处于两侧位置和处于中间位置的裂缝受应力干扰影响程度不同，越趋近于两侧位置的裂缝，其裂缝长度越优于处于中间位置的裂缝长度。具体的，位于两侧位置的裂缝受到的应力干扰小于位于中间位置的裂缝受到的干扰，因此，两侧裂缝相较于中间裂缝更容易扩展。因此，越是处于中间位置的裂缝，受到的应力干扰越强，导致起裂裂缝长度相对于外侧处裂缝更短。由此，裂缝与裂缝之间的应力干扰对裂缝的长度有一定影响。
在本步骤中，利用井底裂缝压力、最小地应力、多个单条裂缝之间的应力干扰和的差值，可以确定单条裂缝的净压力。其中，净压力也可以理解为单条裂缝的内部压力与地层应力之间的差值。
步骤104，根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度。本步骤确定单条裂缝的宽度的步骤具体见图2中步骤201的描述。在本步骤中，在确定单条裂缝的宽度之前，还需要利用体积守恒原理对计算到的裂缝宽度数据进行处理，才可得到最终的单条裂缝的裂缝宽度。
步骤105，将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度。在本说明书的一些实施例中，一定区域内井下的裂缝高度特征较为稳定。因此，步骤102中计算得到的等效裂缝的高度与本步骤中井底单条裂缝的高度相同。
图2所示为本文实施例一种确定单条裂缝的宽度的方法流程图，具体包括如下步骤：
步骤201，利用所述单条裂缝的净压力、等效裂缝高度及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的初始裂缝宽度。在本步骤中，利用如下公式确定单条裂缝的初始裂缝宽度：
Figure RE-GDA0003649576410000081
其中，v为压裂井地层数据中的泊松比、E为压裂井地层数据中的样式模块，hf为步骤102中计算得到的等效裂缝高度，Pnet,i为步骤103中计算得到的单条裂缝的净压力。由此，可以确定单条裂缝的初始裂缝宽度。其中，初始裂缝宽度的计算结果并不符合体积守恒原理，因此需要对初始裂缝宽度的值作进一步处理后，方可确定单条裂缝的实际宽度。具体的，根据体积守恒原理及等效裂缝宽度，对所述初始裂缝宽度进行裂缝宽度换算，得到单条裂缝的宽度。
步骤202，根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例。
在本步骤中，根据体积守恒可以得到以下公式：
Figure RE-GDA0003649576410000082
其中，wT为步骤102中计算得到的等效裂缝宽度，
Figure RE-GDA0003649576410000083
为单条裂缝的宽度。例如，等效裂缝宽度 wT为6，步骤202根据统计守恒原理计算得到有3条单条裂缝，每一个单条裂缝的宽度分别为w1＝2、w2＝1、w3＝2，其并不满足体积守恒原理：
Figure RE-GDA0003649576410000084
在本步骤中，根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例。具体的，根据单条裂缝的初始裂缝宽度的平方和与等效裂缝宽度的比值，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例。例如，井下有3条单条裂缝，其对应的初始裂缝宽度分别为：w1＝2、w2＝1、w3＝2；且计算得到该井的等效裂缝宽度为 6，则可以确定该3条单条裂缝的平方和22+12+22＝9，不等于等效裂缝宽度的平方36。
Figure RE-GDA0003649576410000091
根据初始裂缝宽度的平方和与等效裂缝之间的比值：
Figure RE-GDA0003649576410000092
可以确定各等效裂缝对应的裂缝调整比例为1/2。
步骤203，根据所述裂缝调整比例及初始裂缝宽度，确定单条裂缝的宽度。在本步骤中，裂缝调整比例为1/2，初始裂缝宽度w1＝2、w2＝1、w3＝2，则可以确定单条裂缝的宽度为
Figure RE-GDA0003649576410000093
在本说明书的一些实施例中，根据所述压裂井地层数据中的流体密度、停泵水击曲线对应等效电路中的电感值、等效裂缝的高度及单条裂缝的宽度，利用如下公式确定单条裂缝的半长：
Figure RE-GDA0003649576410000094
其中，Lfi表示第i个单条裂缝的半长，IT表示电感值，hf表示等效裂缝的高度，
Figure RE-GDA0003649576410000095
表示第i个单条裂缝的宽度，ρ表示流体密度。根据步骤203中确定的单条裂缝的宽度
Figure RE-GDA0003649576410000096
步骤102中确定的等效裂缝高度(即为，裂缝的实际高度)、电感值及流体密度，可以确定单条裂缝的半长。
如图3所示为本文实施例一种确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及多个单条裂缝之间的应力干扰的方法流程图，具体包括如下步骤：
步骤301，确定与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数。在本步骤中，利用等效电路的电参数模拟水击压力波模拟曲线。当水击压力波模拟曲线与实际采集的停泵水击曲线相似或相同时，认为利用等效电路模拟的水击压力波模拟曲线与停泵水击曲线相匹配，可以确定此时的等效电路中的电参数。关于确定等效电路中电参数的具体描述可见图4中的步骤。
步骤302，根据所述电参数、所述压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰。具体的，利用如下公式计算等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰：
Figure RE-GDA0003649576410000101
Figure RE-GDA0003649576410000102
Figure RE-GDA0003649576410000103
Figure RE-GDA0003649576410000104
Figure RE-GDA0003649576410000105
Figure RE-GDA0003649576410000106
其中，
Figure RE-GDA0003649576410000107
为多条裂缝的平均净压力，Lf表示等效裂缝半长，hf表示等效裂缝高度，wf为等效裂缝宽度，C表示等效电路中的电容值，IT表示等效电路中的电感值，ρ表示流体密度，E(m)表示第二类椭圆积分，E′为E′＝E/(1-v2)，E表示杨氏模量，v表示泊松比；PBH表示井底裂缝压力，△Pnwf表示近井摩擦阻力，为电阻值与流体流量变化量的乘积，σmin表示最小地应力；
Figure RE-GDA0003649576410000108
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰，dij表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的间距，short表示短裂缝，即，
Figure RE-GDA0003649576410000109
long表示长裂缝，即，
Figure RE-GDA00036495764100001010
在本步骤中，等效裂缝尺寸包括等效裂缝半长、高度和宽度。根据公式(1)至公式(5)可以计算得到井底裂缝压力PBH、等效裂缝半长Lf、等效裂缝高度hf、等效裂缝宽度wf、多条裂缝的平均净压力
Figure RE-GDA00036495764100001011
并进一步计算得到井底裂缝压力PBH。
在本说明书的一些实施例中，以R＝5.20×10-3，C＝0.656，I＝7.08×10-10为例，假设井底三簇射孔，簇间距为30m，每簇裂缝均正常起裂，裂缝半长分别为157.78 m、106.35m和157.78m，裂缝宽度分别为29.97mm、20.22mm和29.97mm。最长的半缝长是最短的半缝长的148.36％，最宽的缝宽是最短的缝宽的148.22％。因此可以各条裂缝的半长与宽度有着一定的比例关系的结论，由此可以得到公式(3)。
在本步骤中，根据不同的裂缝形态可以将裂缝划分为两类。具体的，当2Lf/hf＜1时，将裂缝作为短裂缝；当2Lf/hf＞1长裂缝时，将裂缝作为长裂缝。故裂缝的平均净压力根据不同形态下的裂缝通过公式计算得到：
Figure RE-GDA0003649576410000111
其中，
Figure RE-GDA0003649576410000112
为平均缝宽(mm)，E为杨氏模量(Pa)， Lf为等效裂缝的半长，hf是裂缝的高度，1/Lf为短裂缝时的计算方法，2/hf为长裂缝时的计算方法，E(m)可以通过公式(7)计算得到：
Figure RE-GDA0003649576410000113
可以近似为：
Figure RE-GDA0003649576410000114
其中a1＝0.4630151,a2＝0.2452727,b1＝0.1077812,b2＝0.0412496，m定义为：
Figure RE-GDA0003649576410000115
根据确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力、最小地应力，根据公式(6)可以计算得到等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰。
如图4所示为本文实施例一种确定等效电路中的电参数的方法流程图。具体包括如下步骤：
步骤401，根据等效电路中电参数的值构建水击压力波模拟曲线，所述电参数包括电阻、电容及电感。在本说明书的一些实施例中，可以由等效电路组成井底裂缝边界条件。其中，等效电路由电阻、电容、电感等电路元器件中的一种或其任意组合组成。例如，等效电路可以包括由电阻、电容、电感组成的电路，也可以包括电阻、电容组成的电路。在本说明书的一些实施例中，等效电路还可以包括由电阻、电容、电感之外的电路元器件。本申请对等效电路的构成不作限定。
步骤402，判断所述水击压力波模拟曲线与所述停泵水击曲线的幅值差异是否小于预设阈值。在本步骤中，采用特征线方法匹配高频压力采集系统采集到的水击压力波变化曲线。具体的，采用等效电路匹配每个压裂阶段在井口采集的停泵水击曲线，通过调整等效电路中的至少一个电参数来模拟停泵水击变化曲线。每调整一个电参数，模拟得到的停泵水击变化曲线将改变。以等效电路为RCI电路为例，控制等效电路中的电阻R、电容C、电感I的值，可以模拟对应的水击压力波模拟曲线。每调整一组电阻R、电容C、电感I的值，对应的水击压力波模拟曲线将发生变化。在本说明书的一些实施例中，不断迭代更改电阻R的值、电容C的值、电感 I的值，可以得到对应不同的水击压力波模拟曲线。
进一步的，判断通过等效电路模拟得到的水击压力波模拟曲线与井口采集到的停泵水击曲线的幅值的差异，确定与采集到的停泵水击曲线相同或相似的水击压力波模拟曲线对应的电阻值、电容值及电感值，进一步确定等效电路。
具体的，判断水击压力波模拟曲线上超过预设时间对应的模拟水击压力值与采集到的停泵水击曲线的幅值差异小于预设阈值。在本说明书的一些实施例中，水击压力波模拟曲线可以对应一段采集时间(例如，十分钟等)，预设时间为采集时间对应的一段时间。预设阈值为两类曲线对应的压力幅值差异的阈值。例如，预设时间可以为80％，表示水击压力波模拟曲线对应的采集时间为10分钟，预设时间为8分钟。预设阈值为20％。则可以理解为，判断水击压力波模拟曲线上80％的时间对应的压力幅值与停泵水击曲线的幅值的差异是否小于20％。在本说明书的一些实施例中，预设时间、预设阈值的具体数值或百分比可以是其他任意合理的数值，本申请在此对预设时间、预设阈值的具体数值或百分比不作限定。
步骤403，若判断结果为否，则调整所述电参数的值，返回继续执行根据电参数的值构建水击压力波模拟曲线及之后的步骤。在本步骤中，当水击压力波模拟曲线上80％的时间对应的压力幅值与停泵水击曲线的幅值的差异大于等于20％，则继续迭代调整等效电路中电参数的值，继续执行步骤402。
步骤404，若判断结果为是，则将当前的电参数作为与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数。在本步骤中，当水击压力波模拟曲线中80％的时间对应的压力幅值与停泵水击曲线的幅值的差异小于20％，则可以认为利用等效电路模拟的水击压力波模拟曲线与井口实际采集到的停泵水击曲线相近，利用等效电路模拟的压力波模拟曲线与井口实际采集到的停泵水击曲线相匹配。则将当前的电阻值、电容值、电感值作为与停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数。
在本说明书的一些实施例中，判断所述水击压力波模拟曲线与所述停泵水击曲线是否匹配的方法并不仅限图4中描述的步骤。还可以有其他合理的步骤，本申请对判断判断所述水击压力波模拟曲线与所述停泵水击曲线是否匹配的方法不作限定。
如图5所示为本文实施例一种多裂缝尺寸计算装置的结构示意图，在本图中描述了多裂缝尺寸计算装置的基本结构，其中的功能单元、模块可以采用软件方式实现，也可以采用通用芯片或者特定芯片实现，实现多裂缝尺寸计算，该装置具体包括：
获取单元501，用于获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；
第一确定单元502，用于根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，所述等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度及等效裂缝高度；
第二确定单元503，用于根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力；
第三确定单元504，用于根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；
第四确定单元505，用于将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度。
本方案可以本方案可以实时解释单段多簇的多条裂缝的尺寸，有效降低确定水力压裂裂缝尺寸的成本，提高了油气田开发的采收率。
作为本文的一个实施例，还可以参考如图6所示为本实施例多裂缝尺寸计算装置的具体结构示意图。
作为本文的一个实施例，所述第一确定单元502进一步包括：等效裂缝尺寸确定模块5021，用于确定等效裂缝尺寸；
井底裂缝压力确定模块5022，用于确定井底裂缝压力数据；
应力干扰确定模块5023，用于确定多个单条裂缝之间的应力干扰；
作为本文的一个实施例，所述第三确定单元503进一步包括：
调整比例计算模块5031，用于根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例。
图7所示为本文实施例一种停泵水击曲线与水击压力波模拟曲线相匹配的示意图。图中由多个不连续粗圆点为利用高频压力采集系统在井口实时采集的水击压裂停泵阶段的压力数据，为现场数据。圆点所处的二维平面中横坐标表示采集到该现场数据的时间，圆点所处的二维平面中的纵坐标表示该现场数据对应的压力值。
图中示出的平滑连续的曲线为由等效电路构建的水击压力波模拟曲线。该水击压力波模拟曲线由在时间上连续分布的模拟数据组成。该水击压力波模拟曲线与由多个现场数据构成的停泵水击曲线大致相同，在多个时间段上有重叠之处。即，水击压力波模拟曲线和现场采集的停泵水击曲线在多个时间段内对应的压力幅值差异较小，因此，等效电路可以构建水击压力波模拟曲线匹配实时现场采集的停泵水击曲线。
如图9所示，为本文实施例提供的一种计算机设备，所述计算机设备902可以包括一个或多个处理器904，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备902还可以包括任何存储器906，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储器 906可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备902的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器904执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备902可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备902还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构908，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。
计算机设备902还可以包括输入/输出模块910(I/O)，其用于接收各种输入 (经由输入设备712)和用于提供各种输出(经由输出设备914)。一个具体输出机构可以包括呈现设备916和相关联的图形用户接口(GUI)918。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块910(I/O)、输入设备912以及输出设备914，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备902还可以包括一个或多个网络接口920，其用于经由一个或多个通信链路922与其他设备交换数据。一个或多个通信总线924将上文所描述的部件耦合在一起。
通信链路922可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路922可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
对应于图1至图4中的方法，本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。
本文实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图1至图4所示的方法。
应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。
还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和 B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本文实施例方案的目的。
另外，在本文各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (7)

1.一种多裂缝尺寸计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；
根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，所述等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度及等效裂缝高度；
根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力，包括利用以下公式计算单条裂缝的净压力：
Figure FDA0003931877360000011
其中，Pnet,i为第i个单条裂缝的净压力，PBH为井底裂缝压力，σmin为压裂井地层数据中的最小地应力，
Figure FDA0003931877360000012
为多个单条裂缝之间的应力干扰之和，i、j为单条裂缝标识，
Figure FDA0003931877360000013
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰；
根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；
将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度；
其中，根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度包括：
利用所述单条裂缝的净压力、等效裂缝高度及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的初始裂缝宽度；
根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例；
根据所述裂缝调整比例及初始裂缝宽度，确定单条裂缝的宽度。
2.根据权利要求1所述的多裂缝尺寸计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述压裂井地层数据中的流体密度、停泵水击曲线对应等效电路中的电感值、等效裂缝的高度及单条裂缝的宽度，利用如下公式确定单条裂缝的半长：
Figure FDA0003931877360000014
其中，Lfi表示第i个单条裂缝的半长，IT表示等效电路中的电感值，hf表示等效裂缝的高度，
Figure FDA0003931877360000021
表示第i个单条裂缝的宽度，ρ表示流体密度。
3.根据权利要求1所述的多裂缝尺寸计算方法，其特征在于，根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰包括：
确定与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数；
根据所述电参数、所述压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰。
4.根据权利要求3所述的多裂缝尺寸计算方法，其特征在于，确定与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数包括：
根据等效电路中电参数的值构建水击压力波模拟曲线，所述电参数包括电阻、电容及电感；
判断所述水击压力波模拟曲线与所述停泵水击曲线的幅值差异是否小于预设阈值；
若判断结果为否，则调整所述电参数的值，返回继续执行根据电参数的值构建水击压力波模拟曲线及之后的步骤；
若判断结果为是，则将当前的电参数作为与所述停泵水击曲线匹配的等效电路中的电参数。
5.根据权利要求3所述的多裂缝尺寸计算方法，其特征在于，根据所述电参数、所述压裂井地层数据及压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰包括利用如下公式计算等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰：
Figure FDA0003931877360000022
Figure FDA0003931877360000023
Figure FDA0003931877360000031
Figure FDA0003931877360000032
Figure FDA0003931877360000033
Figure FDA0003931877360000034
其中，
Figure FDA0003931877360000035
为多条裂缝的平均净压力，Lf表示等效裂缝半长，hf表示等效裂缝高度，wf为等效裂缝宽度，C表示等效电路中的电容值，IT表示等效电路中的电感值，ρ表示流体密度，E(m)表示第二类椭圆积分，E′为E′＝E/(1-v2)，E表示杨氏模量，v表示泊松比；
Figure FDA0003931877360000036
为平均缝宽；PBH表示井底裂缝压力，△Pnwf表示近井摩擦阻力，为电阻值与流体流量变化量的乘积，σmin表示压裂井地层数据中的最小地应力；
Figure FDA0003931877360000037
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰，dij表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的间距，short表示短裂缝，即，
Figure FDA0003931877360000038
long表示长裂缝，即，
Figure FDA0003931877360000039
6.一种多裂缝尺寸计算装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取停泵水击曲线、压裂井地层数据及压裂井生产数据；
第一确定单元，用于根据所述停泵水击曲线、所述压裂井地层数据及所述压裂井生产数据，确定等效裂缝尺寸、井底裂缝压力及等效裂缝中多个单条裂缝之间的应力干扰，其中，所述等效裂缝尺寸包括等效裂缝宽度及等效裂缝高度；
第二确定单元，用于根据所述压裂井地层数据中最小地层压力、井底裂缝压力及单条裂缝之间的应力干扰，确定单条裂缝的净压力，包括利用以下公式计算单条裂缝的净压力：
Figure FDA00039318773600000310
其中，Pnet,i为第i个单条裂缝的净压力，PBH为井底裂缝压力，σmin为压裂井地层数据中的最小地应力，
Figure FDA00039318773600000311
为多个单条裂缝之间的应力干扰之和，i、j为单条裂缝标识，
Figure FDA00039318773600000312
表示第i条裂缝与第j条裂缝之间的应力干扰；
第三确定单元，用于根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度；
第四确定单元，用于将等效裂缝的高度作为单条裂缝的高度；
其中，根据所述单条裂缝的净压力、等效裂缝尺寸及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的宽度包括：
利用所述单条裂缝的净压力、等效裂缝高度及所述压裂井生产数据，确定单条裂缝的初始裂缝宽度；
根据单条裂缝的初始裂缝宽度及等效裂缝宽度，确定各单条裂缝对应的裂缝调整比例；
根据所述裂缝调整比例及初始裂缝宽度，确定单条裂缝的宽度。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任意一项所述的方法。
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