[发明专利]基于微震参数的油页岩储层原位加热改造评价方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于微震参数的油页岩储层原位加热改造评价方法和装置，该方法包括：基于微震信号频率的变化确定裂缝的尺度信息，确定微震信号的能量大小刻画不同尺度裂缝的能量耗散规律；根据微震信号的震级和累计事件数确定与经验常数b；基于试验测定的岩石断裂机制识别特征RA临界值和接收到的微震信号纵/横波幅值及幅值发生时间，判别油页岩的断裂机制；基于裂缝的尺度信息、能量大小、b值和RA值识别出目标微震信号，基于目标微震信号及其位置确定油页岩储层安全性。本发明能够对油页岩储层的安全性和改造效果进行整体评估。

技术领域

本发明涉及油页岩储层原位加热改造过程中的储层裂缝的实时监测技术领域，尤其涉及一种基于微震参数的油页岩储层原位加热改造评价方法和装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

随着常规油气资源储量的逐渐减少，非常规油气资源的开发得到了广泛关注。其中，油页岩作为非常规油气资源的一种，因其储量巨大预计会成为重要的战略能源。

油页岩开发的关键在于：将其中的干酪根在高温条件下转化液态及气态，即页岩油和混合烃类气体产物。目前，在油页岩储层进行原位加热分解干酪根是油页岩开发的主要工艺。在该开发过程中，因油页岩中干酪根的热分解，油页岩层内部会产生大量的不同尺度的裂缝。随着干酪根的大量分解，油页岩储层内的一部分微裂缝融合为宏观大尺度裂缝，另一部分微裂缝构成了微裂缝带形成了油气高渗透区。

由于不同尺度裂缝的形成会释放出为地震信号，因而可以通过微震监测反演震源位置及局部力学响应特征，评价井周储层的安全性，进而可评价储层改造效果。然而，基于高温油页岩的微震监测信号，如何确定高温诱发裂缝的产生及扩展目前没有参考标准。因此，需要提供一种基于微震参数的油页岩储层原位加热改造评价方法和装置，以克服现有技术的缺陷。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种基于微震参数的油页岩储层原位加热改造评价方法和装置，其从微震特征信号中提取有效信息，根据不同的有效信息分析油页岩储层中热损伤产生的裂缝形态，对油页岩储层的安全性和改造效果进行整体评估。

本申请实施方式公开了一种油页岩储层安全性的评估方法，包括：

基于微震信号频率的变化确定油页岩储层被加热后诱发裂缝的尺度信息，所述裂缝的尺度信息包括裂缝的大小和裂缝的多少；

基于微震信号的波形刻画所述微震信号的包络线确定微震信号的能量，根据所述能量的大小刻画油页岩升温过程中生成不同尺度裂缝的能量耗散规律，并基于能量耗散规律中表示的能量强弱定量评价油页岩储层的热力诱导裂缝的扩展行为；

根据微震信号的震级M和累计事件数N确定与震动活动相关的经验常数b，根据b值大小和变化判断储层油页岩破坏过程中的强弱变化规律，以预测油页岩破坏趋势；

基于试验测定的岩石断裂机制识别特征RA临界值和接收到的微震信号纵/横波幅值及幅值发生时间，判别油页岩的断裂机制，所述断裂机制包括：裂缝的拉、剪破坏行为；

根据上述基于微震信号获得的：所述裂缝的尺度信息、所述微震信号的能量大小、b值和RA值识别出目标微震信号，基于所述目标微震信号及其位置确定油页岩储层安全性。

在一个优选的实施方式中，所述方法还包括：距离生产井预定距离设置监测井，所述监测井中沿着深度方向间隔分布有多级检波器，所述微震信号的位置根据所述检波器接收到微震信号的时间确定。