MX2015004002A

MX2015004002A - Identificacion de planos de fractura a partir de datos microsismicos.

Info

Publication number: MX2015004002A
Application number: MX2015004002A
Authority: MX
Inventors: Jianfu Ma; Avi Lin
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-07-06
Also published as: AU2013325207A1; US9341727B2; AU2013325209A1; MX347821B; WO2014055206A1; US9176246B2; CA2886235A1; US20140098637A1; CA2886778C; RU2602403C1; US20140098638A1; US9465123B2; MX2015003138A; RU2594369C1; WO2014055170A1; US9348046B2; RU2592751C1; CA2886773C; CA2886239C; AU2013325193A1

Abstract

Se pueden utilizar sistemas, métodos y software para identificar planos de fractura en una zona subterránea; en algunos aspectos, se reciben los datos que representan ubicaciones de eventos microsísmicos asociados con una zona subterránea; se calculan los parámetros del plano de fractura a partir de las ubicaciones de los eventos microsísmicos; los parámetros del plano de fractura son calculados con base en una suma de términos ponderados, y cada uno de los términos ponderación incluye un factor de ponderación que disminuye con una distancia entre al menos uno de los eventos microsísmicos y un plano de fractura definido por los parámetros del plano de fractura.

Description

IDENTIFICACIÓN DE PLANOS DE FRACTURA A PARTIR DE DATOS MICROSISMICOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta especificación se refiere a la identificación de planos de fractura a partir de datos micros!smicos. Los datos microsísmicos con frecuencia son adquiridos en asociación con tratamientos de fracturación hidráulica aplicados a una formación subterránea. Los tratamientos de fracturación hidráulica típicamente se aplican para inducir fracturas artificiales en la formación subterránea, y así mejorar la productividad de hidrocarburos de la formación subterránea. Las presiones generadas por el tratamiento de fractura pueden inducir eventos sísmicos de baja amplitud o baja energía en la formación subterránea y los eventos pueden ser detectados por sensores y recopilados para análisis.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto general, se identifican planos de fractura con base en datos microsísmicos de una zona subterránea.

En algunos aspectos, se reciben los datos que representan las ubicaciones de los eventos microsísmicos asociados con una zona subterránea. Los parámetros del plano de fractura se calculan a partir de las ubicaciones de los eventos microsísmicos. Los parámetros del plano de fractura se calculan con base en una suma de términos ponderados, y cada uno de los términos ponderados incluye un factor de ponderación que disminuye con una distancia entre al menos uno de los eventos microsísmicos y un plano de fractura definido por los parámetros del plano de fractura.

Las implementacioñes pueden incluir una o más de las siguientes características. El cálculo de los parámetros del plano de fractura a partir de las ubicaciones de la pluralidad de eventos microsísmicos incluye calcular el parámetro del plano de fractura de una ubicación y la incertidumbre asociada con cada uno de los eventos microsísmicos. La pluralidad de eventos microsísmicos son seleccionados con base en la combinación de múltiples conjuntos de eventos microsísmicos asociados con planos de fractura previamente identificados. Cada conjunto fue utilizado para generar uno de los planos de fractura previamente identificados.

De manera adicional o alternativa, estas y otras implementacioñes pueden incluir una o más de las siguientes características. El cálculo del parámetro del plano de fractura comprende reducir al mínimo la suma ponderada con respecto al parámetro de plano de fractura. Cada uno de los términos en la suma ponderada incluye una ponderación que no aumenta con la distancia, y disminuye en forma lineal o no lineal con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro de plano de fractura.

De manera adicional o alternativa, estas y otras implementaciones pueden incluir una o más de las siguientes características. El cálculo del parámetro de plano de fractura incluye calcular al menos uno de los parámetros del plano de fractura a, b, c, o d para el plano de fractura definido por la ecuación 0 = ax + by + cz + d, x, y, y z representan las coordenadas de un espacio rectilíneo tridimensional. El cálculo del parámetro del plano de fractura incluye seleccionar valores iniciales de los parámetros del plano de fractura a, b, c, y d. El cálculo del parámetro del plano de fractura incluye construir los factores de coeficiente y un sistema de ecuaciones { dS/da = 0, 3S/3b =0, dS/dc = 0}, y una ecuación algebraica que se relaciona con los parámetros, en donde S representa la suma ponderada. El cálculo del parámetro del plano de fractura incluye utilizar posibles valores iniciales para resolver el sistema de ecuaciones. Por ejemplo, los valores iniciales son calculados con base en un vector normal definido por tres de los eventos microsismicos, con base en el promedio de varios vectores normales definidos en varios tripletes de los eventos microsismicos, o con base en cualquier otra téenica apropiada. Por ejemplo, el cálculo de los valores iniciales incluye generar un histograma natural bidimensional (por ejemplo, en ángulos de dirección y buzamiento); elegir un pico del histograma que está más cerca de la orientación actual del plano de fractura; e identificar los valores iniciales con base en la orientación correspondiente del pico.

De manera adicional o alternativa, estas y otras implementaciones pueden incluir una o más de las siguientes características. La suma ponderada es representada como S = . Aquí, N representa el número de puntos de datos microsismicos, w± representa el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada, hi representa la distancia del iavo evento microsismico del plano de fractura, y f {h ) es una función no negativa de las distancia hi. Por ejemplo, la función es representada como y la distancia ax, +by, +czt +d , ^ ., , representada como ht =— ' -— es la función de cuadrado y¡a2 +b 2 +c2 mínimo para las distancias normales. Aquí, Xi representa la coordenada x del iavo evento microsismico, yi representa la coordenada y del iavo evento microsismico, z± representa la coordenada z del iavo evento microsismico, y a, b, c, y d son los parámetros del plano de fractura. El factor de ponderación para el iav0 término de la suma ponderada se puede representar como donde a¿ es un valor no negativo menor que uno. El factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada se puede representar como wi =(1+a;z2)-1. El factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada se puede representar mediante una función de "witch" =(/? +athfyl donde cada término incluye valores constantes a± y b±, los cuales pueden ser manipulados u optimizados en algunos casos.

De manera adicional o alternativa, estas y otras implementaciones pueden incluir una o más de las siguientes características. La suma ponderada w¡\h¡\ , en donde N representa el número de puntos de datos microsísmicos, w± representa el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada, hi representa la distancia del iavo evento microsísmico del plano de fractura, y |hil representa el valor absoluto de la distancia del iavo evento microsísmico desde el plano de fractura. La solución de minimización se logra utilizando derivados parciales inadecuados.

Los detalles de una o más implementaciones se establecen en los dibujos acompañantes y en la siguiente descripción. Otras características, objetivos y ventajas serán aparentes a partir de la descripción y los dibujos, y a partir de las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1A es un diagrama de un sistema de pozo ejemplar; la figura IB es un diagrama del subsistema de computación ejemplar 110 de la figura 1A.

Las figuras 2A y 2B son gráficos que muestra un plano de fractura ejemplar identificado a partir de los datos microsismicos.

Las figuras 3A y 3B son gráficos que muestran una orientación del plano de fractura ejemplar.

La figura 4 es un gráfico de flujo de una téenica ejemplar para identificar planos de fractura a partir de datos microsismicos.

Símbolos de referencia similares en los diversos dibujos indican elementos similares.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En algunos aspectos de lo que aquí se describe, planos de fractura son identificados a partir de eventos microsismicos asociados con una zona subterránea. En algunos casos los planos de fractura pueden ser identificados en tiempo real al tiempo que se monitorean datos microsismicos, y los planos de fractura se pueden desplegar para mostrar la evolución en tiempo, incluyendo la propagación y crecimiento de los planos de fractura. Dichas capacidades se pueden incorporar en sistemas de control, software, hardware u otros tipos de herramientas disponibles para los ingenieros del campo de gas y petróleo cuando están estimulando fracturas hidráulicas o cuando ejecutan cualquier tipo de análisis en tiempo real. En algunos casos, los planos de fractura se pueden identificar después del tratamiento de fractura, y los datos del plano de fractura se pueden utilizar, por ejemplo, para planear o analizar la producción u otras actividades asociadas con la zona subterránea.

Los tratamientos de fractura hidráulica se pueden aplicar en cualquier zona subterránea conveniente. Los tratamientos de fractura hidráulica con frecuencia se aplican en formaciones apretadas con yacimientos de baja permeabilidad, los cuales pueden incluir, por ejemplo, yacimientos de gas y petróleo convencionales de baja permeabilidad, piezas de recursos centrados en una cuenca continua y yacimientos de gas de esquisto, u otros tipos de formaciones. La fracturación hidráulica puede inducir fracturas artificiales en el subsuelo, lo cual puede mejorar la productividad del hidrocarburo de un yacimiento.

Durante la aplicación de un tratamiento de fractura hidráulica, la inyección de fluidos de alta presión puede alterar las tensiones, acumular tensiones de cizalladura, y provocar otros efectos dentro de las estructuras del subsuelo geológico. En algunos casos, eventos microsísmicos están asociados con fracturas hidráulicas inducidas por las actividades de fracturación. La energía acústica o sonidos asociados con las tensiones de roca, deformaciones, y fracturación pueden ser detectados y recopilados por sensores. En algunos casos, eventos microsísmicos tiene baja energía (por ejemplo, con el valor del registro de la intensidad o magnitud de momento de menos de tres), y cierta incertidumbre o precisión o error de medición es asociado con las ubicaciones de evento. La incertidumbre se puede describir, por ejemplo, mediante un esferoide oblongo, donde la probabilidad más elevada está en el centro del esferoide y la probabilidad más baja está en el borde.

Se puede utilizar el mapeo de eventos microsísmicos para ubicar en forma geométrica el punto fuente de los eventos microsísmicos con base en las ondas de cizalladura y compresión detectadas. Las ondas de cizalladura y compresión detectadas (por ejemplo p-ondas y s-ondas) pueden producir información adicional referente a eventos microsísmicos, incluyendo la ubicación del punto fuente, la incertidumbre de la medición de la ubicación y posición del evento, el tiempo de ocurrencia del evento, la magnitud de momento del evento, la dirección del movimiento de partículas y espectro de emisión de energía, y posiblemente otros. Los eventos microsísmicos pueden ser monitoreados en tiempo real, y en algunos casos, los eventos también son procesados en tiempo real durante el tratamiento de fractura. En algunos casos, después del tratamiento de fractura, los eventos microsísmicos recopilados a partir del tratamiento son procesados juntos como "post datos".

El procesamiento de datos de eventos microsísmicos recopilados a partir de un tratamiento de fractura puede incluir emparejamiento de fractura (también denominado mapeo de fractura). Los procesos de emparejamiento de fractura pueden identificar planos de fractura en cualquier zona con base en eventos microsísmicos recopilados de la zona. Algunos algoritmos computacionales ejemplares para emparejamiento de fractura utilizan datos de eventos microsísmicos (por ejemplo, una ubicación de evento, una incertidumbre de medición de ubicación del evento, una magnitud de momento del evento, etc.) para identificar fracturas individuales que se emparejan con el conjunto recopilado de eventos microsísmicos. Algunos algoritmos computacionales ejemplares pueden calcular propiedades estadísticas de patrones de fractura. Las propiedades estadísticas pueden incluir, por ejemplo, orientación de fractura, tendencias de orientación de fractura, tamaño de fractura (por ejemplo, longitud, alto, área, etc.), densidad de fractura, complejidad de fractura, propiedades de red de fractura, etc. Algunos algoritmos computacionales consideran la incertidumbre en la ubicación de los eventos utilizando múltiples realizaciones de las ubicaciones de eventos microsismicos. Por ejemplo, realizaciones estadísticas alternativas asociadas con téenicas de Monte Cario se pueden utilizar para una distribución de probabilidad definida en un esferoide u otro tipo de distribución.

Generalmente, los algoritmos de emparejamiento de fractura pueden operar en datos en tiempo real, post datos, datos post-trabajo, o cualquier combinación conveniente de estos y otros tipos de datos. Algunos algoritmos computacionales para el emparejamiento de fractura operan únicamente en post datos. Se pueden utilizar algoritmos que operan en post datos cuando cualquier subconjunto o varios subconjuntos de datos microsismicos que van a ser procesados han sido recopilados a partir del tratamiento de fractura; dichos algoritmos pueden tener acceso (por ejemplo, como una entrada inicial) al subconjunto completo de eventos microsismicos que se van a procesar. En algunas implementaciones, los algoritmos de emparejamiento de fractura pueden operar en datos en tiempo real. Dichos algoritmos pueden ser utilizados para emparejamiento de fractura automático en tiempo real durante el tratamiento de fractura. Los algoritmos que operan en datos en tiempo real pueden ser utilizados durante el tratamiento de fractura, y dichos algoritmos pueden adaptar o actualizar en forma dinámica un modelo de fractura previamente identificado para reflejar eventos microsismicos recientemente adquiridos. Por ejemplo, una vez que un evento microsísmico es detectado y recopilado a partir del campo de tratamiento, un algoritmo de emparejamiento de fractura automático en tiempo real puede responder a este nuevo evento identificando y extrayendo dinámicamente planos de fractura a partir de los eventos microsismicos ya recopilados en una forma en tiempo real. Algunos algoritmos computacionales para emparejamiento de fractura pueden operar en una combinación de post datos y datos en tiempo real.

En algunos casos, los algoritmos de apeo de fractura están configurados para manipular condiciones que surgen en el procesamiento de datos microsismicos en tiempo real. Por ejemplo, varios tipos de retos o condiciones pueden ocurrir de manera más predominante en el contexto en tiempo real. En algunos casos, téenicas de procesamiento en tiempo real pueden ser adaptadas para considerar (o reducir o evitar) la precisión inferior que en ocasiones está asociada con fracturas extraídas de los conjuntos de datos que carecen de un número suficiente de eventos microsísmicos o que carecen de un número suficiente de eventos microsísmicos en algunas partes del dominio. Algunas téenicas de procesamiento en tiempo real se pueden adaptar para producir datos de fractura que sean consistentes con los datos de fractura que se pueden obtener a partir de técnicas de procesamiento de post datos. Por ejemplo, algunas de la técnicas de procesamiento en tiempo real ejemplares aquí descritas han producido resultados que son estadísticamente los mismos, de acuerdo con la prueba de hipótesis estadística (t prueba y F prueba), como resultados producidos por técnicas de procesamiento de post datos en los mismos datos.

En algunos casos, técnicas de procesamiento en tiempo real se pueden adaptar para ofrecer fácilmente a los usuarios (por ejemplo instantáneamente desde la perspectiva de un usuario) los datos de fractura identificados. Dichas características pueden permitir que ingenieros u operadores de campo obtengan dinámicamente información geométrica de fractura y ajusten parámetros de tratamiento de fractura cuando es apropiado (por ejemplo, para mejorar, incrementar, optimizar o de otra manera cambiar el tratamiento). En algunos casos, los planos de fractura son dinámicamente extraídos a partir de datos microsísmicos y desplegados para ingenieros de campo en tiempo real. Téenicas de procesamiento en tiempo real pueden mostrar un desempeño de alta velocidad. En algunos casos, el desempeño se puede mejorar mediante tecnología de computación paralela, tecnología de computación distribuida, enfoques de secuencia paralela, algoritmos de búsqueda binaria rápida, o una combinación de estos y otras soluciones de hardware y software que facilitan las operaciones en tiempo real.

En algunas implementaciones, tecnología de emparejamiento de fractura pueden presentar directamente información referente a planos de fracturas asociados con eventos microsísmicos tridimensionales. Los planos de fractura presentados pueden representar redes de fracturas que muestran múltiples orientaciones y pueden activar patrones de fractura complejos. En algunos casos, los parámetros de fractura hidráulica son extraídos desde una nube de datos de eventos microsísmicos; dichos parámetros pueden incluir, por ejemplo, tendencias de orientación de fractura, densidad de fractura y complejidad de fractura. La información de parámetros de fractura se puede presentar a ingenieros u operadores de campo, por ejemplo, en una interfaz tabular, numérica o gráfica o una interfaz que combina elementos tabulares, numéricos y gráficos. La interfaz gráfica puede ser presentada en tiempo real y puede mostrar la dinámica en tiempo real de las fracturas hidráulicas. En algunos casos, esto puede ayudar a los ingenieros de campo a analizar la complejidad de la fractura, la red de la fractura y la geometría del yacimiento, o puede ayudarles a entender mejor el proceso de fracturación hidráulica a medida que éste avanza.

En algunos casos, el emparejamiento de fractura se ejecuta con base en el algoritmo de distancia de cuadrados mínimos ponderados. Por ejemplo, un plano de fractura se puede calcular con base en una suma ponderada S .

Aquí, N representa el número de puntos de datos microsís icos, tvi representa el factor de ponderación para el iav0 evento microsísmico, y h± representa la distancia del iav0 evento icrosísmico del plano de fractura. Se puede utilizar un factor de ponderación que disminuye (por ejemplo, en forma lineal o no lineal) con la distancia h±, o se puede utilizar otro factor de ponderación. El plano de fractura se puede identificar reduciendo al mínimo S con respecto a los parámetros del plano de fractura. En algunos casos, debido a que S es una función no lineal de los parámetros del plano. Puede no haber solución alguna, puede haber una solución única o pueden haber múltiples soluciones de los parámetros del plano que reduzcan al mínimo S. En algunos casos, se puede mostrar que siempre existe al menos una solución, y la mayoría de las veces existen múltiples soluciones. En algunos casos, algunas de estas soluciones pueden representar un mínimo local para S. una o más soluciones pueden representa un mínimo global de S. para resolver la utilización anterior, se pueden necesitar algún algoritmo iterativo. Diferentes condiciones iniciales para el algoritmo iterativo pueden conducir a diferentes soluciones, y únicamente un pequeño conjunto de condiciones iniciales puede conducir al mínimo global de S. Se pueden utilizar varias téenicas para encontrar buenas condiciones iniciales que conducen a una solución apropiada o relevante de los parámetros del plano. Por ejemplo, un enfoque se basa en el histograma natural (transformadas de Hough parciales) para los parámetros de los planos, y utilizando las orientaciones más factibles como las condiciones iniciales. Otro enfoque incluye visualizar el conjunto de datos de eventos microsísmicos como una nube en un espacio tridimensional, y determinar los tres ejes principales del conjunto de datos en el espacio (por ejemplo, calculando seis entradas para el momento simétrico del tensor de inercia, y encontrando sus valores propios y vectores propios) . El plano que es normal al vector correspondiente al valor propio más pequeño se puede observar como una buena condición inicial. Técnicas adicionales o diferentes se pueden utilizar para identificar una buena condición inicial.

En algunas implementaciones, el algoritmo de distancia de cuadrados mínimos ponderados puede crear un plano de fractura para cualquier conjunto de condiciones iniciales. Por ejemplo, en algunos casos, los parámetros iniciales del plano de fractura se pueden calcular a partir de cualquier triplete no colineal en el conjunto de datos micros!smicos, y el algoritmo de distancia de cuadrados mínimos ponderados producirá un plano de fractura válido sin considerar el triplete que se utilice. En muchos casos, los parámetros del plano de fractura producidos con base en el algoritmo de distancia de cuadrados mínimos pueden estar cercanos a lo óptimo. En algunas implementaciones, el algoritmo de distancia de cuadrados mínimos ponderados no queda limitado por el tamaño del conjunto de datos microsísmicos. Por ejemplo, en algunos casos, la complejidad del algoritmo no depende del número de eventos microsísmicos que se estén procesando.

Aunque esta solicitud describe ejemplos que involucran datos de eventos microsísmicos, las téenicas y sistemas descritos en esta solicitud se pueden aplicar a otros tipos de datos. Por ejemplo, las técnicas y sistemas aquí descritos se pueden utilizar para procesar conjuntos de datos que incluyen elementos de datos que no están relacionados con eventos microsísmicos, los cuales pueden incluir otros tipos de datos físicos asociados con una zona subterránea. En algunos aspectos, esta solicitud proporciona un marco para el procesamiento de grandes volúmenes de datos, y el marco se puede adaptar para diversas aplicaciones que no se describen aquí de forma específica. Por ejemplo, las téenicas y sistemas aquí descritos se pueden utilizar para analizar coordenadas espaciales, datos de orientación u otros tipos de información recopilada desde cualquier fuente. Como un ejemplo, se pueden recolectar muestras de suelo o roca (por ejemplo, durante la perforación), y se puede identificar la concentración de un compuesto determinado (por ejemplo, una cierta "sal") como una función de la ubicación. Esto puede ayudar a los geofísicos y operadores a evaluar las geocapas en el suelo.

La figura 1A muestra un diagrama esquemático de un sistema de pozo ejemplar 100 con un subsistema de computación 110. El sistema de pozo ejemplar 100 incluye un pozo de tratamiento 102 y un pozo de observación 104. El pozo de observación 104 puede estar ubicado lejos del pozo de tratamiento 102, cerca del pozo de tratamiento 102, o en cualquier ubicación conveniente. El sistema de pozo 100 puede incluir uno o más pozos de tratamiento adicionales, pozos de observación u otros tipos de pozos. El subsistema de computación 110 puede incluir uno o más dispositivos o sistemas de computación ubicados en el pozo de tratamiento 102, en el pozo de observación 104 o en otras ubicaciones. El subsistema de computación 110 o cualquiera de sus componentes se puede ubicar separado de los otros componentes mostrados en la figura 1A. Por ejemplo, el subsistema de computación 110 puede estar ubicado en un centro de procesamiento de datos, una instalación de computación, u otra ubicación conveniente. El sistema de - pozo 100 puede incluir características adicionales o diferentes, y las características del sistema de pozo se pueden acomodar como se muestra en la figura 1A o en cualquier otra configuración conveniente.

El pozo de tratamiento ejemplar 102 incluye un pozo de sondeo 101 en una zona subterránea 121 debajo de la superficie 106. La zona subterránea 121 puede incluir una o menos de una formación rocosa, o las zonas subterránea 121 puede incluir más de una formación rocosa. En el ejemplo que se muestra en la figura 1A, la zona subterránea incluye diversas capas de subsuelo 122. Las capas de subsuelo 122 pueden ser definidas por propiedades geológicas u otras propiedades de la zona subterránea 121. Por ejemplo, cada una de las capas de subsuelo 122 puede corresponder a una litología particular, un contenido de fluido particular, un perfil de presión o tensión particular, o cualquier otra característica conveniente. En algunos casos, una o más de las capas de subsuelo 122 pueden ser un yacimiento de fluido que contiene hidrocarburos u otros tipos de fluidos. La zona subterránea 121 puede incluir cualquier formación rocosa conveniente. Por ejemplo, una o más de las capas de subsuelo 122 puede incluir piedra arenisca, materiales de carbonato, esquisto, carbón, arcilla esquistosa, granito u otros materiales.

El pozo de tratamiento ejemplar 102 incluye un subsistema de tratamiento de inyección 120, el cual incluye camiones de instrumentos 116, camiones bomba 114 y otro equipo. El subsistema de tratamiento de inyección 120 puede aplicar un tratamiento de inyección a la zona subterránea 121 a través del pozo de sondeo 101. El tratamiento de inyección puede ser un tratamiento de fractura que fracture la zona subterránea 121. Por ejemplo, el tratamiento de inyección puede iniciar, propagar o abrir fracturas en una o más de las capas del subsuelo 122. Un tratamiento de fractura puede incluir un tratamiento de prueba de mini fractura, un tratamiento de fractura regular o completa, un tratamiento de fractura de seguimiento, un tratamiento de re-fractura, un tratamiento de fractura final u otro tipo de tratamiento de fractura .

El tratamiento de fractura puede inyectar un fluido de tratamiento en la zona subterránea 121 a cualesquiera presiones de fluido convenientes y velocidades de caudal de fluido. Los fluidos pueden ser inyectados por arriba, en o debajo de una presión de iniciación de fractura, por arriba, en o debajo de una presión de cierre de fractura, o en cualquier combinación adecuada de estas y otras presiones de fluido. La presión de iniciación de fractura para una formación es la presión de inyección de fluido mínima que puede iniciar o propagar fracturas artificiales en la formación. La aplicación de un tratamiento de fractura puede o no iniciar o propagar fracturas artificiales en la formación. La presión de cierre de fractura para una formación es la presión de inyección de fluido mínima que puede dilatar fracturas existentes en la formación subterránea. La aplicación de un tratamiento de fractura puede o no dilatar fracturas naturales o artificiales en la formación.

Un tratamiento de fractura puede ser aplicado a través de cualquier sistema apropiado, utilizando cualquier téenica conveniente. Los camiones bomba 114 pueden incluir vehículos móviles, instalaciones inamovibles, patines, mangueras, tubos, tanques o depósitos de fluido, bombas, válvulas u otras estructuras y equipo conveniente. En algunos casos, los camiones bomba 114 están acoplados a una sarta de trabajo colocada en el pozo de sondeo 101. Durante la operación, los camiones bomba 114 pueden bombear fluido a través de la sarta de trabajo y dentro de la zona subterránea 121. El fluido bombeado puede incluir un relleno, agentes de sostén, un fluido de enjuague, aditivos u otros materiales.

Se puede aplicar un tratamiento de fractura en una sola ubicación de inyección de fluido o en múltiples ubicaciones de inyección de fluido en una zona subterránea, y el fluido puede ser inyectado durante un solo periodo de tiempo o durante múltiples periodos de tiempo diferentes. En algunos casos, un tratamiento de fractura puede utilizar múltiples ubicaciones de inyección de fluido diferentes en un solo pozo de sondeo, múltiples ubicaciones de inyección de fluido en múltiples pozos de sondeo diferentes, o cualquier combinación adecuada. Además, el tratamiento de fractura puede inyectar fluido a través de cualquier tipo conveniente de pozo de sondeo, tal como, por ejemplo, pozos de sondeo verticales, pozos de sondeo inclinados, pozos de sondeo horizontales, pozos de sondeo curvos, o cualquier combinación adecuada de estos y otros.

Un tratamiento de fractura puede ser controlado a través de cualquier sistema apropiado, utilizando cualquier téenica conveniente. Los camiones de instrumentos 116 pueden incluir vehículos móviles, instalaciones inamovibles, u otras estructuras convenientes. Los camiones de instrumentos 116 pueden incluir un sistema de control de inyección que monitorea y controla el tratamiento de fractura aplicado por el subsistema de tratamiento de inyección 120. En algunas implementaciones, el sistema de control de inyección se puede comunicar con otro equipo para monitorear y controlar el tratamiento de inyección. Por ejemplo, los camiones de instrumentos 116 se pueden comunicar con el camión bomba 114, instrumentos de subsuelo, y equipo de monitoreo.

El tratamiento de fractura, asi como otras actividades y fenómenos naturales, pueden generar eventos microsismicos en la zona subterránea 121, y se pueden recopilar datos microsismicos a partir de la zona subterránea 121. Por ejemplo, los datos microsismicos pueden ser recopilados mediante uno o más sensores 112 asociados con el pozo de observación 104, o los datos microsismicos pueden ser recopilados mediante otros tipos de sistemas. La información microsismica detectada en el sistema de pozo 100 puede incluir señales acústicas generadas por fenómenos naturales, señales acústicas asociadas con un tratamiento de fractura aplicado a través del pozo de tratamiento 102, u otros tipos de señales. Por ejemplo, los sensores 112 pueden detectar señales acústicas generadas por deslizamientos de roca, movimientos de roca, fracturas de roca u otros eventos en la zona subterránea 121. En algunos casos, las ubicaciones de eventos microsismicos individuales pueden ser determinadas con base en los datos microsismicos.

Eventos microsismicos en la zona subterránea 121 pueden ocurrir, por ejemplo, a lo largo o cerca de fracturas hidráulicas inducidas. Los eventos microsismicos pueden ser asociados con fracturas naturales preexistentes o planos de fractura hidráulica inducidos mediante actividades de fracturación. En algunos ambientes, la mayoría de los eventos microsismicos detectables están asociados con fracturación de roca de deslizamiento por cizalladura. Dichos eventos pueden o no corresponder a fracturas hidráulicas por tensión inducidas que tienen una generación de anchura significativa. La orientación de una fractura se puede ver influenciada por el régimen de tensión, la presencia de sistemas de fractura que fueron generados en diversos tiempos en el pasado (por ejemplo, bajo la misma orientación de tensión o una orientación de tensión diferente). En algunos ambientes, fracturas más viejas pueden ser cementadas para cerrar el tiempo geológico, y permanecer como planos de debilidad en las rocas en el subsuelo.

El pozo de observación 104 que se muestra en la figura 1A incluye un pozo de sondeo 111 en una región subterránea por debajo de la superficie 106. El pozo de observación 104 incluye sensores 112 y otro equipo que puede ser utilizado para detectar información microsismica. Los sensores 112 pueden incluir geófonos u otros tipos de equipo para escuchar. Los sensores 112 pueden estar ubicados en una variedad de posiciones en el sistema de pozo 100. En la figura 1A, los sensores 112 están instalados en la superficie 106 y debajo de la superficie 106 en el pozo de sondeo 111. De manera adicional o alternativa, los sensores se pueden colocar en otras ubicaciones por encima o por debajo de la superficie 106, en otras ubicaciones dentro del pozo de sondeo 111, o dentro de otro pozo de sondeo. El pozo de observación 104 puede incluir equipo adicional (por ejemplo, sarta de trabajo, empaquetadores, tubería de revestimiento u otro equipo) que no se muestra en la figura 1A. En algunas implementaciones, los datos microsísmicos son detectados por sensores instalados en el pozo de tratamiento 102 o en la superficie 106 sin uso de un pozo de observación.

En algunos casos, todo o parte del subsistema de computación 110 puede estar contenido en un centro de comandos téenico en el sitio del pozo, en un centro de operaciones en tiempo real en una ubicación remota, en otra ubicación apropiada, o cualquier combinación adecuada de estos. El sistema de pozo 100 y el sistema de computación 110 pueden incluir o tener acceso a cualquier infraestructura de comunicación conveniente. Por ejemplo, el sistema de pozo 100 puede incluir múltiples enlaces de comunicación separados o una red de enlaces de comunicación interconectados. Los enlaces de comunicación pueden incluir sistemas de comunicación cableados o inalámbricos. Por ejemplo, los sensores 112 se pueden comunicar con los camiones de instrumentos 116 o el subsistema de computación 110 a través de enlaces o redes cableadas o inalámbricas, o los camiones de instrumentos 116 se pueden comunicar con el subsistema de computación 110 a través de enlaces o redes cableadas o inalámbricas. Los enlaces de comunicación pueden incluir una red de datos pública, una red de datos privada, enlaces satelitales, canales de comunicación dedicados, enlaces de telecomunicaciones, o cualquier combinación adecuada de estos y otros enlaces de comunicación.

El subsistema de computación 110 puede analizar datos micros!smicos recopilados en el sistema de pozo 100. Por ejemplo, el subsistema de computación 110 puede analizar datos de eventos microsísmicos de un tratamiento de fractura de una zona subterránea 121. Los datos microsísmicos de un tratamiento de fractura pueden incluir datos recopilados antes, durante o después de la inyección de fluido. El subsistema de computación 110 puede recibir los datos microsísmicos en cualquier momento conveniente. En algunos casos, el subsistema de computación 110 recibe los datos microsismicos en tiempo real (o sustancialmente en tiempo real) durante el tratamiento de fractura. Por ejemplo, los datos microsismicos pueden ser enviados al subsistema de computación 110 inmediatamente al momento de la detección por los sensores 112. En algunos casos, el subsistema de computación 110 recibe algunos o todos los datos microsismicos después que se ha completado el tratamiento de fractura. El subsistema de computación 110 puede recibir los datos microsismicos en cualquier formato conveniente. Por ejemplo, el subsistema de computación 110 puede recibir los datos microsismicos en un formato producido por sensores o detectores microsismicos, o el subsistema de computación 110 puede recibir los datos microsismicos después que los datos microsismicos han sido formateados, empaquetados o de otra forma procesados. El subsistema de computación 110 puede recibir los datos microsismicos a través de cualesquiera medios convenientes. Por ejemplo, el subsistema de computación 110 pude recibir los datos microsismicos a través de un enlace de comunicación cableado o inalámbrico, a través de una red cableada o inalámbrica, o a través de uno o más discos u otros medios tangibles.

El subsistema de computación 110 se puede utilizar para identificar un plano de fractura de las ubicaciones de eventos microsísmicos. Por ejemplo, el plano de fractura se puede identificar calculando parámetros del plano de fractura de las ubicaciones de los eventos microsísmicos. En algunos casos, los parámetros de plano de fractura son calculados ajustando un plano a las ubicaciones de los eventos microsísmicos. Por ejemplo, el ajuste puede ser generado reduciendo o minimizando una o más funciones de costo. En algunos casos, los parámetros del plano de fractura son calculados resolviendo un sistema de ecuaciones. El sistema de ecuaciones puede ser generado con base en una suma ponderada, donde cada término de la suma ponderada incluye un factor de ponderación. El factor de ponderación puede disminuir (por ejemplo, en forma lineal o no lineal) con la distancia entre uno de los eventos microsísmicos y el plano de fractura. El sistema de ecuaciones puede ser generado fijando los derivados parciales de la suma ponderada con respecto a cada uno de los parámetros del plano de fractura igual a cero. Este proceso puede permitir extremos locales (mínimo o máximo) para presentar una solución admisible. El sistema de ecuaciones se puede resolver, por ejemplo, a través de una téenica iterativa u otros tipos de técnicas. Por ejemplo, las ecuaciones se pueden resolver denotando: = t xt + by¡ + cz¿ + d , h¡ = r?/(a + b2 + c2), y y construyendo tres ecuaciones del tipo Para los tres (R, D pares: (x,a) , iy,b) , ( z,c) , el valor de d se puede fijar a un valor conveniente.

Algunas de las téenicas y operaciones aquí descritas se pueden implementar a través de un subsistema de computación configurado para proporcionar la funcionalidad descrita. En diversas modalidades, un dispositivo de computación puede incluir cualquiera de diversos tipos de dispositivos, incluyendo, pero no limitado a, sistemas de computadora personal, computadoras de escritorio, laptops, notebooks, sistemas de computadora principal, computadoras manuales, estaciones de trabajo, tabletas, servidores de aplicaciones, dispositivos de almacenamiento, o cualquier tipo de dispositivo electrónico o de computación.

La figura IB es un diagrama del subsistema de computación ejemplar 110 de la figura 1A. El subsistema de computación ejemplar 110 puede estar ubicado en o cerca de uno o más pozos del sistema de pozo 100 o en una ubicación remota. Todo o parte del subsistema de computación 110 puede operar independientemente del sistema de pozo 100 o independientemente de cualquiera de los otros componentes que se muestran en la figura 1A. El subsistema de computación ejemplar 110 incluye un procesador 160, una memoria 150, y controladores de entrada/salida 170 acoplados en forma comunicativa mediante un bus 165. La memoria puede incluir, por ejemplo una memoria de acceso aleatorio (RAM), un dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, una memoria de solo lectura escribible (ROM) u otras), un disco duro, u otro tipo de medio de almacenamiento. El subsistema de computación 110 puede ser preprogramado o éste puede ser programado (y reprogramado) cargando un programa de otra fuente (por ejemplo, desde un CD-ROM, desde otro dispositivo de computadora a través de una red de datos, o de otra manera). El controlador de entrada/salida 170 está acoplado a dispositivos de entrada/salida (por ejemplo, un monitor 175, un ratón, un teclado, u otros dispositivos de entrada/salida) y a un enlace de comunicación 180. Los dispositivos de entrada/salida reciben y transmiten datos en forma análoga o digital sobre los enlaces de comunicación tales como un enlace serial, un enlace inalámbrico (por ejemplo, infrarrojo, radiofrecuencia, u otros), un enlace paralelo u otro tipo de enlace.

El enlace de comunicación 180 puede incluir cualquier tipo de canal de comunicación, conector, red de comunicación de datos, u otro enlace. Por ejemplo, el enlace de comunicación 180 puede incluir una red cableada o inalámbrica, una Red de Área Local (LAN), una Red de Área Amplia (WAN), una Red Privada, una Red Pública (tal como la Internet), una red WiFi, una red que incluye un enlace satelital, u otro tipo de red de comunicación de datos. La memoria 150 puede almacenar instrucciones (por ejemplo, código de computadora) asociadas con un sistema operativo, aplicaciones de computadora, y otros recursos.

La memoria 150 también puede almacenar datos de aplicación y objetos de datos que pueden ser interpretados por una o más aplicaciones o máquinas virtuales que corren en el subsistema de computación 110. Tal como se muestra en la figura IB, la memoria ejemplar 150 incluye datos microsismicos 151, datos geológicos 152, datos de fractura 153, otros datos 155, y aplicaciones 156. En algunas implementaciones, una memoria de un dispositivo de computación incluye información adicional o diferente.

Los datos microsismicos 151 pueden incluir información sobre las ubicaciones de los microsisos en una zona subterránea. Por ejemplo, los datos microsismicos pueden incluir información basada en datos acústicos detectados en el pozo de observación 104, en la superficie 106, en el pozo de tratamiento 102, o en otras ubicaciones. Los datos microsísmicos 151 pueden incluir información recopilada por sensores 112. En algunos casos, los datos microsis icos 151 han sido combinados con otros datos, reformateados, o de otra manera procesados. Los datos del evento microsismico pueden incluir cualquier información conveniente relacionada con los eventos microsismicos (ubicaciones, magnitudes, incertidumbres, tiempos, etc.). Los datos de eventos microsismicos pueden incluir datos recopilados desde uno o más tratamientos de fractura, los cuales pueden incluir datos recopilados antes, durante o después de una inyección de fluido.

Los datos geológicos 152 pueden incluir información sobre las propiedades geológicas de la zona subterránea 121. Por ejemplo, los datos geológicos 152 pueden incluir información sobre las capas del subsuelo 122, información sobre los pozos de sondeo 101, 111 o información sobre otros atributos de la zona subterránea 121. En algunos casos, los datos geológicos 152 incluyen información sobre la litologia, contenido de fluido, perfil de tensión, perfil de presión, extensión espacial, u otros atributos de una o más formaciones rocosas en la zona subterránea. Los datos geológicos 152 pueden incluir información recopilada de los registros de pozo, muestras de roca, afloramientos rocosos, generación de imágenes microsísmicas, u otras fuentes de datos.

Los datos de fractura 153 pueden incluir información sobre planos de fractura en una zona subterránea. Los datos de fractura 153 pueden identificar las ubicaciones, tamaños, formas y otras propiedades de las fracturas en un modelo de una zona subterránea. Los datos de fractura 153 pueden incluir información sobre fracturas naturales, fracturas hidráulicas o cualesquiera fracturas inducidas, o cualquier otro tipo de discontinuidad o fallas en la zona subterránea 121. Los datos de fractura 153 pueden incluir planos de fractura calculados a partir de los datos microsismicos 151. Para cada plano de fractura, los datos de fractura 153 pueden incluir información (por ejemplo, ángulo de dirección, ángulo de buzamiento, etc.) identificando una orientación de la fractura, información que identifica una forma (por ejemplo, curvatura, abertura, etc.,) de la fractura, información que identifica los limites de la fractura, o cualquier otra información conveniente.

Las aplicaciones 156 pueden incluir aplicaciones de software, textos, programas, funciones, ejecutables, u otros módulos que son interpretados o ejecutados por el procesador 160. Dichas aplicaciones pueden incluir instrucciones legibles por máquina para ejecutar una o más de las operaciones representadas en la figura 4. Las aplicaciones 156 pueden incluir instrucciones legibles por máquina para generar una interfaz de usuario o un gráfico, tal como, por ejemplo, aquellos representados en las figuras 2A, 2B, 3A o 3B. Las aplicaciones 156 pueden obtener datos de entrada, tal como datos microsismicos, datos geológicos, u otros tipos de datos de entrada desde la memoria 150, desde otra fuente local, o desde una o más fuentes remotas (por ejemplo, a través del enlace de comunicación 180). Las aplicaciones 156 pueden generar datos de salida y pueden almacenar los datos de salida en la memoria 150, en otro medio local, o en uno o más dispositivos remotos (por ejemplo, enviando los datos de salida a través del enlace de comunicación 180).

El procesador 160 puede ejecutar instrucciones, por ejemplo, para generar datos de salida basados en las entradas de datos. Por ejemplo, el procesador 160 puede correr las aplicaciones 156 ejecutando o interpretando el software, textos, programas, funciones, ejecutables, u otros módulos contenidos en las aplicaciones 156. El procesador 160 puede ejecutar una o más de las operaciones representadas en la figura 4 o puede generar una o más de las interfaces o gráficos mostrados en las figuras 2A, 2B, 3A o 3B. Los datos de entrada recibidos por el procesador 160 o los datos de salida generados por el procesador 160 pueden incluir cualquiera de los datos microsísmicos 151, los datos geológicos 152, los datos de fractura 153 u otros datos 155.

Las figuras 2A y 2B son gráficos que muestran un plano de fractura ejemplar 210 identificado a partir de los datos microsismicos. La figura 2A es un gráfico 200a que muestra una vista en perspectiva del plano de fractura 210 y nueve eventos microsismicos 206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 206g, 206h, y 206i. La figura 2B es un gráfico 200b que muestra una vista lateral del plano de fractura 210 y los mismos nueve eventos microsismicos 206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 206g, 206h, y 206i. El plano de fractura 210 se puede generar a partir de los eventos microsismicos, por ejemplo, utilizando el proceso 400 que se muestra en la figura 4 o utilizando otro proceso. Se muestran nueve eventos microsismicos; se puede calcular un plano de fractura a partir de un número de eventos diferente (por ejemplo, cientos de eventos, miles de eventos, etc.).

Tal como se muestra en la figura 2A, el plano de fractura ejemplar 210 es un área bidimensional, rectangular que se extiende a través de un espacio tridimensional. Un plano de fractura puede tener otra forma (por ejemplo, triangular, elipsoidal, poligonal, irregular, etc.). En algunos casos, un plano de fractura puede ser un volumen tridimensional, por ejemplo, para representar el ancho, abertura u otras características de una fractura.

Los parámetros del plano de fractura pueden ser definidos en cualquier sistema de coordenadas conveniente. Por ejemplo, un plano de fractura puede ser definido por los parámetros a , b, c, y d de la ecuación 0= ax + by +cz + d que define un plano en el sistema de coordenadas xyz. Un plano en el espacio tridimensional puede tener otras formulaciones, tal como en un sistema de coordenadas cilindricas, en un sistema de coordenadas esféricas, en un sistema de coordenadas parametrizadas, etc., en donde cada formulación lleva consigo cuatro parámetros de un plano. En algunos casos, los limites del plano de fractura o la extensión del plano de fractura se puede definir mediante un polígono de k vértices, y por lo tanto mediante 2k parámetros adicionales (por ejemplo, a través de cuatro eventos microsísmicos ubicados en el plano, cada uno con dos coordenadas, haciendo un total de ocho parámetros), u otra información. Por ejemplo, un límite del plano de fractura puede ser definido por un polígono que conecta los eventos microsísmicos más exteriores proyectados sobre el plano de fractura. En algunos casos, los límites del plano de fractura no están definidos. Por ejemplo, el plano de fractura se puede considerar como teniendo una extensión infinita. En algunas implementaciones, un plano de fractura puede ser definido por parámetros de orientación. Por ejemplo, un plano de fractura puede ser definido por un ángulo de dirección y un ángulo de buzamiento.

Tal como se muestra en la figura 2B, la ubicación de cada evento microsismico es una distancia especificada desde el plano de fractura 210. Por ejemplo, el evento microsismico 206c es una distancia 220c desde el plano de fractura 210, el evento microsismico 206d es una distancia 220d desde el plano de fractura 210, el evento microsismico 206g es una distancia 220g desde el plano de fractura 210, etc. En algunos casos, uno o más eventos microsismicos yacen en el plano de fractura.

La ubicación de un evento microsismico se pude definir mediante coordenadas espaciales. Las coordenadas pueden ser incluidas, por ejemplo, en datos microsismicos de un tratamiento de fractura. En algunos casos, las coordenadas son derivadas a partir de señales microsismicas detectadas desde una zona subterránea. En algunos ejemplos, la ubicación del iavc evento microsismico puede ser representada por las coordenadas (Xi,yi,Zi) donde x± representa la coordenada x del iav0 eventos microsismico, y± representa la coordenada y del iav° eventos microsismico, z representa la coordenada z del iav0 evento microsismico. Para un plano de fractura definido en el sistema de coordenadas xyz por los parámetros a , b, c, y d, la distancia entre el iavo evento microsísmico y el plano , ^ . ax +byi +czi +d de fractura se puede representar como h¿ =— — En a2 +b2 +c2 algunos casos, algunas formulaciones de un plano en un espacio tridimensional pueden tener cuatro parámetros, y la distancia desde el plano puede involucrar un numerador sobre un denominador, donde el denominador es una expresión no lineal en los parámetros del plano, y el numerador es una función lineal de los parámetros de eventos microsismicos. Se puede utilizar una formulación adicional o diferente para un plano general y una distancia al plano en un espacio tridimensional.

Las figuras 3A y 3B son gráficos que muestran una orientación del plano de fractura ejemplar. La figura 3A muestra un gráfico 300a de un plano básico ejemplar 310 definido por tres eventos microsismicos no colineales 306a, 306b y 306c. La figura 3B muestra un gráfico 300b del vector normal 308 para el plano básico 310 que se muestra en la figura 3A. En las figuras 3A y 3B, el eje vertical 304a representa la coordenada z, el eje horizontal 304b representa la coordenada x y el eje horizontal 304c representa la coordenada y. Los gráficos 300a y 300b muestran un sistema de coordenadas rectilíneas; se pueden utilizar otros tipos de sistemas de coordenadas (por ejemplo, esférico, elíptico, etc.).

Tal como se muestra en la figura 3A, el plano básico 310 es una superficie bidimensional que se extiende a través del sistema de coordenadas xyz tridimensional. El vector normal 308 indica la orientación del plano básico 310. Un vector normal puede ser un vector de unidad (un vector que tiene la longitud de unidad) o un vector normal puede tener una longitud de no unidad.

Tal como se muestra en la figura 3B, el vector normal 308 tiene componentes de vector ( a,b, c). Los componentes de vector ( a ,b, c ) se pueden calcular, por ejemplo, con base en las posiciones de los eventos microsísmicos 306a, 306b, y 306c, con base en los parámetros del plano básico 310, o con base en otra información. En el gráfico 300b, el componente x del vector normal 308 es representado como la longitud a lo largo del eje x, el componente y del vector normal 308 es representado como la longitud b a lo largo del eje y, y el componente z del vector normal 308 es representado como la longitud c a lo largo del eje z. (en el ejemplo mostrado, el componente-y b es un valor negativo).

La orientación del plano básico 310 se puede calcular a partir del vector normal 308, los eventos microsísmicos en sí mismos, parámetros del plano básico 310, oros datos, o cualquier combinación de estos. Por ejemplo, el buzamiento Q y la dirección cp del plano básico 310 se pueden calcular a partir del vector normal 308 con base en las ecuaciones Q „ = arc *tan -fl2 +b 2 , ^ = arctan— b c b (1) El ángulo de buzamiento Q de un plano de fractura puede representar el ángulo entre el plano de fractura y el plano horizontal (por ejemplo, el plano xy). El ángulo de dirección f de un plano de fractura puede representar el ángulo entre un eje de referencia horizontal (por ejemplo, el eje x) y una linea horizontal donde el plano de fractura cruza el plano horizontal. Por ejemplo, el ángulo de dirección puede ser definido con respecto al norte u otra dirección de referencia horizontal. Un plano de fractura puede ser definido por otros parámetros, incluyendo parámetros angulares diferentes al ángulo de dirección y ángulo de buzamiento.

En algunos casos, la orientación de uno o más planos básicos se puede utilizar como entrada para generar datos de histograma. Por ejemplo, un histograma de las orientaciones del plano básico puede ser generado a partir de un conjunto de planos básicos. En algunos casos, los datos de histograma son generados asignando cada plano básico a una celda con base en la orientación del plano básico (q, f) y calculando la cantidad de planos básicos asociados con cada celda. En algunos casos, el histograma es graficado, o los datos del histograma pueden ser utilizados o procesados sin desplegar el histograma.

En algunos casos, los parámetros de uno o más planos básicos se pueden utilizar como condiciones iniciales para resolver un sistema de ecuaciones. Por ejemplo, la orientación de un plano básico se puede utilizar como las condiciones iniciales identificadas en 406 en el proceso 400 gue se muestra en la figura 4. En algunos casos, los parámetros de un plano básico son utilizados como condiciones iniciales para encontrar un plano de fractura. El plano de fractura resultante no necesariamente está asociado con el plano básico, o cualquiera de los eventos del plano básico.

La figura 4 es un gráfico de flujo de un proceso ejemplar 400 para identificar planos de fractura a partir de datos microsísmicos. Algunas o todas las operaciones en el proceso 400 pueden ser implementadas a través de uno o más dispositivos de computación. En algunas implementaciones, el proceso 400 puede incluir operaciones adicionales, una menor cantidad de operaciones, u operaciones diferentes ejecutadas en el mismo orden o en un orden diferente. Además, una o más de las operaciones individuales o subconjuntos de las operaciones en el proceso 400 se pueden ejecutar en aislamiento o en otros contextos. Los datos de salida generados por el proceso 400, incluyendo la salida generada por las operaciones intermedias, pueden incluir información almacenada, desplegada, impresa, transmitida, comunicada o procesada.

En algunas implementaciones, algunas o todas las operaciones en el proceso 400 son ejecutadas en tiempo real durante un tratamiento de fractura. Una operación puede ser ejecutada en tiempo real, por ejemplo, ejecutando la operación en respuesta a la recepción de datos (por ejemplo, desde un sensor o sistema de monitoreo) sin retraso sustancial. Una operación puede ser ejecutada en tiempo real, por ejemplo, ejecutando la operación mientras se monitorean datos microsismicos adicionales del tratamiento de fractura, algunas operaciones en tiempo real pueden recibir una entrada y producir una salida durante un tratamiento de fractura; en algunos casos, la salida se pone a disposición de un usuario dentro de un marco de tiempo que permite al usuario responder a la salida, por ejemplo, modificando el tratamiento de fractura.

En algunos casos, algunas o todas las operaciones en el proceso 400 son ejecutadas de forma dinámica durante un tratamiento de fractura. Una operación puede ser ejecutada en forma dinámica, por ejemplo, ejecutando en forma iterativa o repetida la operación con base en entradas adicionales, por ejemplo, a medida que las entradas son puestas a disposición.

En algunos casos, las operaciones dinámicas son ejecutadas en respuesta a la recepción de datos para un nuevo evento icrosismico (o en respuesta a la recepción de datos para un cierto número de nuevos eventos microsísmicos, etc.)· En algunas implementaciones, algunas o todas las operaciones pueden ser ejecutadas en tiempo real. Por ejemplo, los cálculos u operaciones pueden se ejecutados como una corriente al mismo tiempo o como una corriente en un mejor tiempo que la corriente de evento. Por ejemplo, una operación puede ser ejecutada una vez que un nuevo evento llega a una memoria intermedia de entrada. En algunos casos, información analizada actualizada puede ser presentada a un usuario en tiempo real, por ejemplo, siempre que el usuario lo solicite. En algunas implementaciones, algunas o todas las operaciones pueden tener una cierta cantidad de retraso (por ejemplo, como máximo un retraso de un evento, o un retraso de una duración máxima diferente).

El proceso ejemplar 400 se puede utilizar para identificar el parámetro del plano de fractura con base en datos de eventos microsísmicos. Por ejemplo, los parámetros del plano de fractura pueden ser los parámetros a, b, c y d en la ecuación 0 = ax + by + cz + d que definen un plano en el sistema de coordenadas xyz. Se pueden identificar parámetros de plano de fractura, adicionales o diferentes. En algunos casos, el proceso 400 se utiliza para identificar parámetros del plano de fractura en otro sistema de coordenadas (por ejemplo, en un sistema de coordenadas esféricas, etc.). En algunos casos, el proceso 400 se utiliza para identificar parámetros del plano de fractura que incluyen el ángulo de dirección y buzamiento de un plano de fractura.

En 402, se reciben datos microsismicos desde un tratamiento de fractura. Por ejemplo, los datos microsismicos pueden ser recibidos desde la memoria, desde un dispositivo remoto, u otra fuente. Los datos de eventos microsismicos pueden incluir información sobre las ubicaciones medidas de múltiples eventos microsismicos, información sobre una magnitud medida de cada evento microsismico, información sobre una incertidumbre asociada con cada evento microsismico, información sobre un tiempo asociado con cada evento microsismico, etc. Los datos de eventos microsismicos pueden incluir datos microsismicos recopilados en un pozo de observación, en un pozo de tratamiento, en la superficie, o en otras ubicaciones en un sistema de pozo. Los datos microsismicos de un tratamiento de fractura pueden incluir datos para eventos microsismicos detectados antes, durante o después que se aplica el tratamiento de fractura. Por ejemplo, en algunos casos, el monitoreo microsismico comienza antes que se aplique el tratamiento de fractura, finaliza después que se aplica el tratamiento de fractura, o ambos.

En 404 se selecciona un subconjunto de los eventos microsismicos. El subconjunto de eventos microsísmicos se puede seleccionar a partir de los datos microsismicos, por ejemplo, con base en criterios de selección, filtración de datos u otras téenicas. En algunos casos, el subconjunto es seleccionado con base en una tendencia en los datos microsismicos. Por ejemplo, el subconjunto seleccionado de eventos microsismicos puede definir un agrupamiento de orientaciones de planos básicos. Los agrupamientos de orientaciones de planos básicos pueden ser identificados, por ejemplo, creando un histograma de las orientaciones de planos básicos definidas por tripletes no colineales en los datos microsismicos. Los agrupamientos de orientaciones de planos básicos se pueden identificar generando datos de histograma o a través de otras técnicas. Técnicas ejemplares para generar datos de histograma se describen en la Solicitud Provisional de los Estados Unidos Número 61/710/582 presentada el 5 de Octubre de 2012.

En algunas implementaciones, el subconjunto de eventos microsismicos es seleccionado con base en planos de fractura previamente identificados. Por ejemplo, en algunos casos, dos o más planos de fractura previamente generados son fusionados en un solo plano de fractura. Loas planos de fractura pueden ser fusionados, por ejemplo donde dos planos de fractura están cerca uno de otro (por ejemplo, planos de fractura paralelos o sustancialmente paralelos dentro de una distancia de umbral entre sí), donde dos planos de fractura se cruzan a un ángulo superficial (por ejemplo, planos de fractura paralelos o sustancialmente paralelos que se cruzan entre sí). La pluralidad de eventos microsísmicos puede ser seleccionada (en 404) combinando los conjuntos de eventos microsísmicos asociados con los planos de fractura previamente identificados. Como otro ejemplo, en algunos casos, se agrega un nuevo evento microsísmico a un plano de fractura previamente generado. Uno o más eventos microsísmicos nuevos se pueden agregar a un plano de fractura previamente generado, por ejemplo, cuando se detecta un nuevo evento microsísmico, cuando un evento microsísmico es desasociado de otro plano de fractura, o en otros casos.

En 406 se identifican valores iniciales para los parámetros de plano de fractura. Los valores iniciales pueden ser, por ejemplo, los parámetros de un plano de fractura previamente generado o se pueden utilizar otros valores iniciales. En algunos casos, los valores iniciales son identificados con base en el subconjunto de eventos microsísmicos. Por ejemplo, los valores iniciales pueden ser identificados seleccionando tres (o más) eventos microsísmicos no colineales en el subconjunto y determinando la orientación de un plano básico definido por los eventos seleccionados. En algunas implementaciones, se pueden identificar los valores iniciales, por ejemplo, generando un histograma natural bidimensional (por ejemplo, en ángulos de dirección y buzamiento); eligiendo un pico del histograma que está más cerca de la orientación actual del plano de fractura, e identificando los valores iniciales con base en la orientación correspondiente del pico.

En 412 se construye un sistema de ecuaciones. El sistema de ecuaciones puede incluir cuatro ecuaciones u otro número de ecuaciones. El sistema de ecuaciones puede incluir ecuaciones lineales, ecuaciones no lineales, o una combinación de ecuaciones lineales y no lineales. En algunos casos, el sistema de ecuaciones incluye una ecuación independiente para cada parámetro de plano de fractura. Por ejemplo, si un plano de fractura es definido por cuatro de los parámetros a , b, c y d en la ecuación 0 = ax + ¿y + cz + d que define un plano en el sistema de coordenadas xyz, el sistema de ecuaciones puede incluir cuatro ecuaciones independientes. En algunos casos, el sistema de ecuaciones incluye ecuaciones de soporte adicional, por ejemplo, para incorporar restricciones físicas, constantes u otra información.

En algunas implementaciones, algunas o todas las ecuaciones en el sistema de ecuaciones se construyen a partir de una suma ponderada. Por ejemplo, el sistema de ecuaciones puede ser el conjunto de ecuaciones [3S/3a = 0, SS/3b =0, dS/dc = 0, d = d0], donde S representa la suma ponderada, y a, b, c y d son parámetros del plano de fractura. En este ejemplo, dS/da representa el derivado parcial de la suma ponderada con respecto al parámetro de plano de fractura a, dS/db representad el derivado parcial de la suma ponderada con respecto al parámetro del plano de fractura b, dS /de representa el derivado parcial de la suma ponderada con respecto al parámetro de plano de fractura c, y d0 representa un valor constante para el parámetro de plano de fractura d. También, en este ejemplo del sistema de ecuaciones, cada derivado parcial es igualado a cero para encontrar una solución que reduzca al mínimo la variación de la suma ponderada con respecto a cada parámetro del plano de fractura. En algunos casos, tres de las ecuaciones generales para los parámetros se pueden originar a través del requerimiento de minimización, y el cuarto puede ser una relación algebraica entre los parámetros. En el sistema de ecuaciones se pueden incluir otros tipos de ecuaciones. En algunos casos, uno o más términos o valores en el sistema de ecuaciones se calculan con base en el subconjunto seleccionado de eventos microsísmicos y las condiciones iniciales. El algoritmo anterior puede capturar mínimos tanto locales como globales. En algunos casos, mientras mejor es la calidad de las condiciones iniciales mayores son las oportunidades de que el algoritmo converja a un mínimo global apropiado. Téenicas antes mencionadas para seleccionar condiciones iniciales adecuadas pueden ayudar a asegurar la convergencia al mínimo global. Se puede utilizar una técnica adicional o diferente para ubicar el mínimo global.

En el ejemplo mostrado en la figura 4, en 408 se identifica una suma ponderada, y en 410 se identifica una función de ponderación. La suma ponderada, la función de ponderación o ambas se pueden seleccionar o de otra manera identificar con base en una entrada del usuario, con base en los eventos microsísmicos, u otra información. En algunos casos, la suma ponderada y la función de ponderación son definidas por parámetros preestablecidos. Por ejemplo, la suma ponderada y la función de ponderación pueden ser identificadas sin referencia a la entrada de usuario o los datos microsísmicos.

En algunos ejemplos, la suma ponderada es representada como S (h ) . Aquí, N representa el número de puntos de datos microsísmicos en el subconjunto seleccionado en 404, w representa el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada, el iavo término en la contribución del iavo evento, h± representa la distancia del íavo evento microsismico desde el plano de fractura, y f (h±) es una función de la distancia ñ¿. En algunos casos, la función f (h±) , el factor de ponderación wir o ambos dependen de la ubicación del evento microsismico y de su incertidumbre para un evento microsismico. Por ejemplo, la función f (h±) puede depender de la incertidumbre de la ubicación para el iavo evento microsismico. En algunos ejemplos, la suma ponderada es representada como . Aquí, hmax representa la distancia entre el plano de fractura y el evento microsismico que está separado al máximo del plano de fractura.

En algunos ejemplos, la función f asume la forma de un valor absoluto, y la suma ponderada es representada como | En algunos casos, este conjunto de ecuaciones es más no-lineal que otra representación de cuadrado mínimo para la suma ponderada. Como tal, en algunos casos, se pueden utilizar otras téenicas (por ejemplo, derivados inapropiados) para la optimización, se pueden requerir más iteraciones, y se puede encontrar una solución más rígidas lo cual puede conducir a más planos de fractura con una base soportada más pequeña .

En algunas implementaciones, se pueden utilizar múltiples sumas ponderadas diferentes en combinación. Por ejemplo, una de las sumas ponderadas (por ejemplo, S = w¡hf ) se puede utilizar para proporcionar una condición inicial, mientras que otra suma ponderada (por ejemplo, S =^ (I,w, \h'|) se puede utilizar para encontrar una solución final. Se puede utilizar otras combinaciones. Para algunas formulaciones, se puede mostrar que siempre hay una solución.

La función f en la suma ponderada puede ser, por ejemplo, f{hi) :=h , o se puede utilizar otra función. Para un plano de fractura definido en el sistema de coordenadas xyz por los parámetros a , b, c y d, la distancia entre el iavo evento microsísmico y el plano de fractura puede ser , . ctxi + by ¡ + cz¡ + d representado como ht—— — = — . Aquí, x± representa la va2 +b2 +c2 coordenada x del iav0 eventos microsismico, y± representa la coordenada y del iavo eventos microsismico, z± representa la coordenada z del iavo eventos microsismico. Se pueden utilizar otras funciones en la suma ponderada, y la distancia h± se puede calcular en otra manera, por ejemplo, utilizando parámetros para otro sistema de coordenadas.

El factor de ponderación para el iavo término se puede evaluar de acuerdo con la función de ponderación identificada en 410. Por ejemplo, el factor de ponderación Wi puede ser representado por la función W =e hi ai , donde por lo general a es un valor entre cero y uno, y por ejemplo, éste puede depender de la función f. Como otro ejemplo, el factor de ponderación w± puede ser representado por la función wt =(1+aL?2)-1. Como otro ejemplo, el factor de ponderación i¿ puede ser representado por una función "witch" w¡ =(a¡ +yS¾,2)-1, donde a y b son valores constantes, los cuales pueden ser manipulados u optimizados en algunos casos. En todos estos ejemplos, el factor de ponderación disminuye en forma no lineal con la distancia entre el iavo evento microsis ico y el plano de fractura. Por ejemplo, Wt =e h‘a‘ disminuye en forma exponencial, y (l - disminuye en forma polinominal. Se pueden utilizar otras funciones de ponderación para determinar el factor de ponderación para cada término. El factor de ponderación puede disminuir en forma lineal o no lineal a una velocidad especificada. En algunos casos, las dimensiones de a y b es una sobre cuadrado de longitud. En un sentido más general, a y b por si mismas pueden ser la función de h .

En algunos casos, para un plano de fractura determinado, se puede calcular el valor absoluto promedio de la distancia de los eventos desde el plano, m y la desviación estándar, s. Entonces lo representativo para el tamaño del agrupamiento alrededor del plano se puede definir como, por ejemplo, h = m + k * s, donde k puede ser una constante, por ejemplo, k = 1. En un ejemplo, los factores de ponderación pueden ser definidos como W¡ = e (hi/h)2a , donde a es un número positivo generalmente entre cero y uno. Se pueden utilizar otras opciones para el factor ponderado, por ejemplo, 1 . Durante las iteraciones, se obtiene cada una de las aproximaciones de tiempo para los parámetros del plano, se puede recalcular el valor de h (por lo tanto, el valor de m y s) y se pueden calcular nuevos valores para los coeficientes ponderados.

En algunos casos, el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada es Wi =e h,a‘ y <¾ es un valor entre cero y uno. En algunos casos, el factor de ponderación para el idvo término de la suma ponderada es w,=(l+a/?,2)-1, y <¾ es un valor constante predeterminado. En algunos casos, el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada es =(/?,+ a¡h )_1, donde <¾ y b son valores constantes predeterminados.

Diferentes factores de ponderación pueden proporcionar resultados similares. Algunos casos de pruebas sugieren que, para algunos conjuntos de datos hay poca diferencia en el desempeño del algoritmo para las diferentes opciones de la función de ponderación w(h ) . Puede haber una diferencia, por ejemplo, con uno o un número pequeño de eventos microsismicos extremos. En algunos de estos casos de prueba, los resultados fueron casi idénticos para diferentes funciones de ponderación, lo cual sugiere planos de fractura fuertemente soportados.

En 414, se identifica una solución al sistema de ecuaciones. En algunos casos, se puede encontrar una solución analítica (por ejemplo, mediante téenicas de eliminación, técnicas de inversión, etc.). Para un conjunto de datos microsismicos típico, no está disponible una solución analítica y el sistema de ecuaciones se resuelve en forma numérica. Métodos numéricos ejemplares para resolver un sistema de ecuaciones incluye el método numérico de Newton, el método Newton Rafson, el método de gradiente conjugado, y otros. En algunos casos, una solución numérica para un sistema de ecuaciones se calcula utilizando técnicas iterativas. En cada iteración se puede utilizar un conjunto diferente de condiciones iniciales. En algunos casos, las condiciones iniciales para una iteración determinada se derivan a partir de una solución aproximada producida a través de una iteración previa. En algunos casos, las condiciones iniciales para cada iteración se derivan de un grupo diferente de eventos microsismicos. Por ejemplo, un algoritmo pude avanzar a través de condiciones iniciales derivadas para cada orientación de plano básico en un rango de orientación especificado. El sistema puede ser iterado, por ejemplo, hasta que la solución converge (por ejemplo, cuando la solución aproximada no cambió o cambia en forma inima en iteraciones sucesivas), hasta que se ha completado un número especificado de iteraciones, hasta que ha transcurrido una cantidad de tiempo especificada, o hasta que * se alcanza otra condición de terminación. En algunos casos, el sistema de ecuaciones produce la misma solución para cualquier conjunto de condiciones iniciales. En otras palabras, la solución al sistema de ecuaciones puede ser la misma o sustancialmente la misma sin considerar cuales son las condiciones iniciales que se utilicen.

En 416, se determinan parámetros del plano de fractura a partir de la solución identificada en 414. Los parámetros del plano de fractura pueden ser, por ejemplo, uno o más de los parámetros a, b, c y d en la ecuación 0 = ax + by + cz + d que define un plano en el sistema de coordenadas xyz. Se pueden identificar parámetros del plano de fractura adicionales o diferentes (por ejemplo, parámetros en un sistema de coordenadas diferente, ángulo de dirección, ángulo de buzamiento, etc.). En algunos casos, también se calculan limites u otros parámetros del plano de fractura. Los parámetros del plano de fractura se pueden identificar, por ejemplo, con base en una solución numérica del sistema de ecuaciones. En algunos casos, los parámetros del plano de fractura se identifican a partir de la salida de una iteración final en un método iterativo.

En 418, se despliega un plano de fractura, o se actualiza el plano de fractura o ambos. El plano de fractura puede ser desplegado, por ejemplo, desplegando una representación gráfica del plano de fractura, desplegando los parámetros del plano de fractura, o desplegando una representación numérica del plano de fractura. Téenicas ejemplares para presentar planos de fractura se describen en la Solicitud Provisional de los Estado Unidos Número 61/710,582, presentada el 5 de Octubre de 2012.

El plano de fractura puede ser actualizado, por ejemplo, con base en datos microsismicos adicionales, con base en la fusión del plano de fractura con otro plano de fractura, con base en otra solución numérica al sistema de ecuaciones, con base en iteraciones adicionales, con base en otras condiciones iniciales, o con base en otra información. Técnicas ejemplares para actualizar planos de fractura de los datos microsismicos se describen en la Solicitud Provisional de los Estados Unidos Número 61/710,582, presentada el 5 de Octubre de 2012. En algunos casos, los planos de fractura son actualizados en tiempo real, por ejemplo, en respuesta a la recopilación de datos micros!smicos.

Algunas modalidades de la materia sujeto y operaciones descritas en esta especificación se pueden implementar en circuitos electrónicos digitales, o el software de computadora, firmware, o hardware, incluyendo las estructuras divulgadas en esta especificación y sus equivalentes estructurales, o en combinación de uno o más de los mismos. Algunas modalidades de la materia sujeto descrita en esta especificación se pueden implementar como uno o más programas de computadora, es decir, uno o más módulos de instrucciones de programa de computadora, codificados en un medio de almacenamiento en computadora para ejecución por, o para control de la operación del aparato de procesamiento de datos. Un medio de almacenamiento en computadora puede ser, o puede estar incluido en un dispositivo de almacenamiento legible por computadora, un substrato de almacenamiento legible por computadora, un arreglo o dispositivo de memoria de acceso aleatorio o serial, o una combinación de uno o más de los mismos. Además, aunque un medio de almacenamiento en computadora no es una señal propagada, un medio de almacenamiento en computadora puede ser una fuente o destino de instrucciones de programa de computadora codificadas en una señal propagada artificialmente generada. El medio de almacenamiento en computadora también puede ser, o puede estar incluido en uno o más componentes o medios físicos separados (por ejemplo, múltiples CDs, discos u otros dispositivos de almacenamiento).

El término "aparato de procesamiento de datos" abarca todos los tipos de aparatos, dispositivos y máquinas para procesar datos, incluyendo a manera de ejemplo un procesador programable, una computadora, un sistema en un chip, o múltiples de estos, o combinaciones de los anteriores. El aparato pueden incluir circuitos lógicos de propósito especial, por ejemplo, un FPGA (arreglo de compuerta programable en campo) o un ASIC (circuito integrado de aplicación especifica). El aparato también puede incluir, además de hardware, un código que crea un ambiente de ejecución para el programa de computadora en cuestión, por ejemplo, un código que constituye firmware del procesador, una pila de protocolo, un sistema de administración de base de datos, un sistema operativo, un ambiente de tiempo de funcionamiento a través de la plataforma, una maquina virtual, o una combinación de uno o más de los mismos. El aparato y el ambiente de ejecución pueden realizar diversas estructuras diferentes del modelo de computación, tales como servicios Web, infraestructuras de computación y de computación en rejilla distribuidas.

Un programa de computadora (también conocido como un programa, software, aplicación de software, texto o código) puede ser escrito en cualquier forma de lenguaje de programación, incluyendo lenguajes compilados o interpretados, lenguajes declarativos o de procedimiento. Un programa puede ser almacenado en una parte de un archivo que sostiene otros programas o datos (por ejemplo, uno o más textos almacenados en un documento de lenguaje de marcado), en un solo archivo dedicado al programa en cuestión, o en múltiples archivos coordinados (por ejemplo, archivos que almacenan uno o más módulos, subprogramas, o partes de código). Un programa de computadora puede ser desplegado para ser ejecutado en una computadora o en múltiples computadoras que están ubicadas en un sitio o distribuidas a través de múltiples sitios e interconectadas a través de una red de comunicación.

Algunos de los procesos y flujos lógicos descritos en esta especificación pueden ser ejecutados a través de uno o más procesadores programables que ejecutan uno o más programas de computadora para ejecutar las acciones operando en datos entrantes y generando una salida. Los procesos y flujos lógicos también pueden ser ejecutados por, y el aparato también puede ser implementado como circuitos lógicos de propósito especial, por ejemplo, un FPGA (arreglo de compuerta programable en campo) o un ASIC (circuito integrado de aplicación especifica).

Los procesadores convenientes para la ejecución de un programa de computadora incluyen, a manera de ejemplo, microprocesadores de propósito general y especial, y los procesadores de cualguier tipo de computadora digital. Generalmente, un procesador recibirá instrucciones y datos desde una memoria de solo lectura o una memoria de acceso aleatorio o ambas. Una computadora incluye un procesador para ejecutar acciones de acuerdo con instrucciones y uno o más dispositivos de memoria para almacenar instrucciones y datos. Una computadora también puede incluir, o puede estar operativamente acoplada para recibir datos desde o transferir datos a, o ambos, uno o más dispositivos de almacenamiento en masa para almacenar datos, por ejemplo, discos magnéticos, discos magneto ópticos, o discos ópticos. Sin embargo, una computadora no necesita tener dichos dispositivos. Dispositivos convenientes para almacenar instrucciones de programa de computadora y datos incluyen todas las formas de memoria no volátil, dispositivos de memoria y medios, incluyendo a manera de ejemplo dispositivos de memoria de semiconductor (por ejemplo, EPROM, EEPROM, dispositivos de memoria flash, y otros), discos magnéticos (por ejemplo, discos duros internos, discos removibles, y otros), discos magneto ópticos, y discos CD ROM y DVD ROM. El procesador y la memoria pueden ser suplementados por, o incorporados en circuitos lógicos de propósito especial.

Para permitir la interacción con un usuario, se pueden implementar operaciones en una computadora que tenga un dispositivo de despliegue (por ejemplo, un monitor, u otro tipo de dispositivo de despliegue) para desplegar información al usuario y un teclado y un dispositivo de puntero (por ejemplo, un ratón, una bola, una tableta, un pantalla sensible al tacto, u otro tipo de dispositivo de puntero) a través del cual el usuario puede proporcionar la entrada a la computadora. Se pueden utilizar otros tipos de dispositivos para permitir la interacción con un usuario también; por ejemplo, la retroalimentación proporcionada al usuario puede ser cualquier forma de retroalimentación sensorial, por ejemplo, retroalimentación visual, retroalimentación auditiva, o retroalimentación táctil; y la entrada desde el usuario puede ser recibida en cualquier forma, incluyendo una entrada acústica, de voz, o táctil. Además, una computadora puede interactuar con un usuario enviando documentos hacia y recibiendo documentos desde un dispositivo que es utilizado por el usuario; por ejemplo, enviando paginas Web a un navegador Web en un dispositivo de cliente del usuario en respuesta a solicitudes recibidas desde el navegador Web.

Un cliente y servidor generalmente están lejos uno de otro y típicamente interactúan a través de una red de comunicación. Ejemplos de redes de comunicación incluyen una red de área local ("LAN") y una red de área amplia ("WAN"), una inter-red (por ejemplo, la Internet), una red que comprende un enlace satelital, y redes par-a-par (por ejemplo, redes par-a-par ad hoc). La relación del cliente y servidor surge en virtud de los programas de computadora que corren en las computadoras respectivas y que tienen una relación cliente-servidor entre sí.

En algunos aspectos, algunas o todas las características aquí descritas se pueden combinar o implementar separadamente en uno o más programas de software para mapeo de fractura automatizado en tiempo real. El software se puede implementar como un producto de programa de computadora, una aplicación instalación, una aplicación de cliente-servidor, una aplicación de Internet, o cualquier otro tipo conveniente de software. En algunos casos, un programa de mapeo de fractura automatizado en tiempo real puede mostrar dinámicamente a los usuarios la evolución espacial y temporal de planos de fractura identificados en tiempo real a medida que los eventos microsísmicos se acumulan gradualmente. La dinámica puede incluir, por ejemplo, la generación de nuevas fracturas, la propagación y crecimiento de fracturas existentes, u otra dinámica. En algunos casos, un programa de mapeo de fractura automatizado en tiempo real puede proporcionar a los usuarios la capacidad para ver los planos de fractura identificados en tiempo real en múltiples niveles de confianza. En algunos casos, los usuarios pueden observar una evolución espacial y temporal de las fracturas de alto nivel de confianza, lo cual puede mostrar las tendencias dominantes de todos los datos de eventos microsismicos. En algunos casos, un programa de mapeo de fractura automatizado en tiempo real puede evaluar la confianza de precisión de la fractura, por ejemplo, para medir la certeza de planos de fractura identificados. Los valores de confianza de precisión, por ejemplo, pueden ayudar a los usuarios a entender y analizar mejor los cambios en un histogra a de probabilidad o distribución de orientación, lo cual puede variar continuamente con al acumulación en tiempo real de eventos microsismicos. En algunos casos, un programa de mapeo de fractura automatizado en tiempo real puede proporcionar resultados gue sean consistente con el mapeo de fractura post datos. Por ejemplo, al final del tratamiento de fractura hidráulica, los resultados producidos por el programa de mapeo de fractura automatizado en tiempo real pueden ser estadísticamente consistentes con aguellos obtenidos por un programa de mapeo de fractura automatizado post datos gue opera en los mismos datos. Dichas fracturas pueden permitir a los ingenieros de campo, operadores y analistas visualizar y monitorear dinámicamente la evolución espacial y temporal de fracturas hidráulicas, analizar la complejidad de la fractura y la geometría del yacimiento, evaluar la efectividad del tratamiento de fractura hidráulica y mejorar el desempeño del pozo.

Aunque esta especificación contiene muchos detalles, estos no debieran ser interpretados como limitaciones en el alcance de los que se puede reclamar, sino más bien como descripciones de características específicas para ejemplos particulares. Algunas características que se describen en esta especificación en el contexto de implementaciones separadas también se pueden combinar. Por el contrario, diversas características que se describen en el contexto de una sola implementación también se pueden implementar en múltiples modalidades separadamente o en cualquier subcombinación adecuada.

Se ha descrito un número de modalidades. No obstante, se entenderá que se pueden realizar diversas modificaciones. Por consiguiente, otras modalidades están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un método implementado por computadora para analizar datos microsísmicos, el método comprende: recibir datos que representan ubicaciones de una pluralidad de eventos microsísmicos asociados con un tratamiento de fractura de una zona subterránea, y calcular, a través del aparato de procesamiento de datos, un parámetro de plano de fractura a partir de la ubicaciones de la pluralidad de eventos microsísmicos, el parámetro de plano de fractura calculado con base en una suma de términos ponderados, cada uno de los términos ponderados incluyendo un factor de ponderación que disminuye con una distancia entre al menos uno de los eventos microsísmicos y un plano de fractura definido por el parámetro de plano de fractura.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende reducir al mínimo un derivado parcial de la suma ponderada con respecto al parámetro del plano de fractura.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los términos ponderados incluye un factor de ponderación que disminuye en forma no lineal con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro del plano de fractura.

4.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende calcular al menos uno de los parámetros del plano de fractura a , b, c, o d para el plano de fractura definido por la ecuación 0 = ax + by + cz + d, donde x, y, y z representan las coordenadas de un espacio tridimensional.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende: seleccionar valores iniciales de los parámetros del plano de fractura a, b, c y d; construir un sistema de ecuaciones { dS/da = 0, 8S/5b = 0, dS/dc = 0}, y una ecuación algebraica que se relaciona con los parámetros, en donde S representa la suma ponderada; y utilizar los valores iniciales para resolver el sistema de ecuaciones.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el sistema de ecuaciones es un sistema de ecuaciones no lineales.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 5, que además comprende calcular posibles valores iniciales con base en un vector normal definido por tres de los eventos microsismicos.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende seleccionar la pluralidad de eventos microsismicos con base en la combinación de múltiples conjuntos de eventos microsismicos asociados con planos de fractura previamente identificados.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la suma ponderada S= (7z), en donde N representa el número de puntos de datos microsismicos, Wi representa el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada, h representa la distancia del iavo evento microsismico del plano de fractura, y f{h ) es una función de la distancia h±.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la función f{hi) = h , la distancia ax¡ + by¿ + czi + d x± representa la coordenada x del iavo evento a2 +b2 +c2 microsismico, y representa la coordenada y del iavo evento microsismico, åi representa la coordenada z del iavo evento micros!smico, y a , b, cr y d son los parámetros del plano de fractura.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la suma ponderada S = \ht\ , en donde N representa el número de puntos de datos microsismicos, i representa el factor de ponderación para el iav0 término de la suma ponderada, h± representa la distancia del iav° evento microsismico del plano de fractura, y |f¡il representa el valor absoluto de la distancia del iavo evento microsismico del plano de fractura.

12.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cálculo del parámetro del plano de fractura a partir de las ubicaciones de la pluralidad de eventos microsismicos comprende calcular el parámetro del plano de fractura a partir de una ubicación e incertidumbre asociada con cada uno de los eventos microsismicos.

13.- Un medio legible por computadora no transitorio codificado con instrucciones que, cuando son ejecutadas por el aparato de procesamiento de datos, ejecutan operaciones que comprenden: recibir datos que representa ubicaciones de una pluralidad de eventos microsismicos asociados con un tratamiento de fractura de una zona subterránea; y calcular un parámetro del plano de fractura desde las ubicaciones de la pluralidad de eventos microsismicos, el parámetro del plano de fractura calculado con base en una suma de términos ponderados, cada uno de los términos ponderados incluyendo un factor de ponderación que disminuye con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro del plano de fractura.

14.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el cálculo del parámetro del plano de fractura comprende reducir al mínimo un derivado parcial de la suma ponderada con respecto a cada parámetro del plano de fractura.

15.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque cada uno de los términos ponderados incluye un factor de ponderación que disminuye en forma no lineal con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro del plano de fractura.

16.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende calcular al menos uno de los parámetros del plano de fractura a, b, c, o d para el plano de fractura definido por la ecuación 0= ax + by + cz + d, donde x, y, y z representan las coordenadas de un espacio tridimensional.

17.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende: seleccionar un valor inicial del parámetro de plano de fractura; construir factores de coeficiente y un sistema de ecuaciones con base en la suma ponderada; y utilizar el valor inicial para resolver el sistema de ecuaciones.

18.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque las operaciones además comprenden calcular el valor inicial con base en un vector normal definido por tres de los eventos microsismicos.

19.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque las operaciones además comprenden seleccionar la pluralidad de eventos microsismicos con base en la combinación de múltiples conjuntos de eventos microsismicos asociados con planos de fractura previamente identificados.

20.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la suma ponderada S = , en donde N representa el número de puntos de datos microsismicos, w representa el factor de ponderación para el iavo término de la suma ponderada, y h representa la distancia del iavo evento microsismico desde el plano de fractura.

21.- El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el factor de ponderación w± disminuye en forma no lineal con la distancia ht .

22.- Un sistema que comprende: un medio legible por computadora que almacena datos que representan ubicaciones de una pluralidad de eventos microsismicos asociados con un tratamiento de fractura de una zona subterránea; y un aparato de procesamiento de datos que opera para calcular un parámetro del plano de fractura desde las ubicaciones de la pluralidad de eventos microsismicos, el parámetro del plano de fractura calculado con base en una suma de términos ponderados, cada uno de los términos ponderados incluyendo un factor de ponderación que disminuye con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro del plano de fractura.

23.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, que además comprende un dispositivo de despliegue que opera para desplegar una representación gráfica del plano de fractura.

24.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque cada uno de los términos ponderados incluye un factor de ponderación que disminuye en forma no lineal con una distancia entre al menos uno de los eventos microsismicos y un plano de fractura definido por el parámetro del plano de fractura.

25.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el cálculo del parámetro de plano de fractura comprende calculara al menos uno de los parámetros del plano de fractura a, b, c, o d para el plano de fractura definido por la ecuación 0 = ax + by + cz + d, donde x, y, y z representan las coordenadas de un espacio tridimensional.

26.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el cálculo del parámetro del plano de fractura comprende: seleccionar un valor inicial del parámetro de plano de fractura; construir un sistema de ecuaciones con base en la suma ponderada; y utilizar los valores iniciales para resolver el sistema de ecuaciones.

27.- El sistema de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque las operaciones además comprenden calcular los valores iniciales con base en un vector normal definido por un conjunto de tres de los eventos microsismicos.

28.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las operaciones además comprenden seleccionar la pluralidad de eventos microsismicos con base en una combinación de múltiples conjuntos de eventos microsismicos asociados con planos de fractura previamente identificados.