[发明专利]基于声波的压裂裂缝监测方法及系统

说明书

本发明提供一种基于声波的压裂裂缝监测方法，其包含以下步骤：在压裂作业过程中，采集压裂液中携带的由于地层起裂及裂缝延伸所产生的声波信号；将声波信号转化为电信号，并将电信号传送至工控机；接收电信号，对电信号进行声学分析，基于分析结果实时监测压裂裂缝的变化情况。本发明提供利用压裂过程中地层起裂和裂缝延伸时在压裂液中产生的强烈声波，采集声波信号，转换为电信号后进行声学分析并提取声学特征参数，实时监测裂缝起裂和延伸情况，实现了压裂过程中裂缝的实时监测。

技术领域

本发明涉及石油工程领域，具体地说，涉及一种基于声波的压裂裂缝监测方法及系统。

背景技术

在油气工程领域的压裂施工过程中，需要判断地下裂缝的起裂和延伸情况，指挥现场操作。正确地认识压裂裂缝的起裂和延伸状况，对评价压裂效果，改善压裂增产效果、提高单井产能及最终采收率具有重要意义。但目前压裂现场对裂缝的监测存在准确性、实时性和成本控制等问题。

因此，本发明提供了一种基于声波的压裂裂缝监测方法及系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于声波的压裂裂缝监测方法，所述方法包含以下步骤：

在压裂作业过程中，采集压裂液中携带的由于地层起裂及裂缝延伸所产生的声波信号；

将所述声波信号转化为电信号，并将所述电信号传送至工控机；

接收所述电信号，对所述电信号进行声学分析，基于分析结果实时监测压裂裂缝的变化情况。

根据本发明的一个实施例，对所述电信号进行声学分析的步骤中，包含：

对所述电信号进行基础分析，其中所述基础分析包含时域分析、频谱分析以及声功率分析中的任一项或任几项。

根据本发明的一个实施例，对所述电信号进行基础分析的步骤中，包含：

提取所述电信号中的声学特征参数，对所述声学特征参数进行分析。

根据本发明的一个实施例，基于分析结果实时监测压裂裂缝的变化情况步骤中，包含：

基于所述声学特征参数的分析结果确定压裂裂缝中裂缝的起裂情况以及延伸情况，实时监测压裂裂缝的变化情况。

根据本发明的一个实施例，在压裂作业前，启动所述工控机。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于声波的压裂裂缝监测系统，所述系统包含：

水听器，其安装在地面压裂液管线上，用于在压裂作业过程中，采集压裂液中携带的由于地层起裂及裂缝延伸所产生的声波信号，将所述声波信号转化为电信号；

工控机，其与所述水听器通信，用于接收所述电信号，对所述电信号进行声学分析，基于分析结果实时监测压裂裂缝的变化情况。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含：

信号传输线缆，其两端分别连接所述水听器以及所述工控机，用于所述水听器向所工控机传输所述电信号。

根据本发明的一个实施例，工控机，还配置为用以：

对所述电信号进行基础分析，其中所述基础分析包含时域分析、频谱分析以及声功率分析中的任一项或任几项。

根据本发明的一个实施例，工控机，还配置为用以：

提取所述电信号中的声学特征参数，对所述声学特征参数进行分析。

根据本发明的一个实施例，工控机，还配置为用以：

基于所述声学特征参数的分析结果确定压裂裂缝中裂缝的起裂情况以及延伸情况，实时监测压裂裂缝的变化情况。