[发明专利]基于压裂微地震的人工裂缝复杂度指数获取方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于压裂微地震的人工裂缝复杂度指数获取方法及系统，所述方法包含：利用压裂微地震监测定位获得地下事件点位置分布数据；根据分形维和信息熵理论，建立人工裂缝复杂指数与事件点位置分布情况的关系方程；根据所述地下事件点位置分布数据中事件点分布情况，于所述地下事件点位置分布数据中建立等边网格，并分别统计网格内事件个数的方式获得网格分布密度；根据所述网格分布密度和对应的网格边长拟合获得事件点位置分布情况；根据所述事件点位置分布情况与所述关系方程获得人工裂缝复杂度指数。

技术领域

本发明涉及压裂微地震监测及解释技术，计算对象是压裂微地震事件定位结果，属于油气地震勘探开发中水平井组人工裂缝复杂度评价方法，尤指一种基于压裂微地震的人工裂缝复杂度指数获取方法及系统。

背景技术

由于页岩储层的低孔低渗特征，在页岩气开发过程中，大部分应用水力压裂来进行储层改造，通过水平井组，人工造缝，改善页岩储层的渗流能力，从而提高单井油气产能。压裂设计追求的理想效果是形成体积缝和网状缝，即尽可能的提高人工裂缝的复杂程度。目前国内的水平井压裂实践表明，网络裂缝和体积裂缝只占较小比例。实践表明，通过观测已有水平井人工裂缝的复杂度，一方面可以结合地质条件的分析结果，如地层脆性，水平主应力差，天然裂缝发育特征等关键参数，综合评估影响目标工区压裂效果的敏感因素，从而针对性地优化和调整新的井位及井轨迹设计，完善压裂参数；另一方面则可以结合水平井产量，综合分析人工裂缝复杂程度对产量的影响，对后期产量的预测也具有重要的指导意义。

目前用于观测人工裂缝的最直接的手段是压裂微地震监测技术，通过定位水力压裂造缝过程中声发射的微地震源位置，确定人工裂缝的空间分布特征。其中可以通过微地震事件定位分布评价人工裂缝的缝长、缝宽、密度、改造体积等几何形态特征，通过震级与事件数的关系(B值)、事件分布距离与时间的变化评价断层或者裂缝的活化特征及裂缝扩展速度。但是，目前还没有直接将微地震事件定位成果用于评价裂缝复杂程度的定量参数。一般认为，储层改造的人工裂缝越复杂，分布越均匀，代表压裂效果越好；而对应地，造缝结构简单，比如只形成几条平行缝，则代表压裂效果较差，没有沟通更多地层，形成更大更有效的改造体积。微地震压裂事件监测成果可以一定程度上反映人工裂缝的分布状态，事件分布与裂缝分布两者之间有着对应关系。因此，为了评价页岩水平井压裂效果,需针对性地提出定量刻画人工裂缝复杂度的定量参数，现有的适用于直井的裂缝复杂性指数实际上只考虑了缝宽、缝高、主缝长等几何形态因素,对于单一缝和复杂缝网的描述缺乏对比性，没有将微地震时间的统计分布与人工裂缝的复杂度相关联。同时，提出的定量参数没有一个可以统一标准的评价体系。

发明内容

本发明目的在于岩体结构的分形维理论以及随机事件信息熵理论，提出了一种人工裂缝复杂度的指数的定量确定方法，指数的高低反映了微地震事件分布即对应人工裂缝的复杂程度，以此利用指数定量人工裂缝的复杂度，实现不同井组之间压裂效果的对比评估。

为达上述目的，本发明所提供的基于压裂微地震的人工裂缝复杂度指数获取方法，具体包含：利用压裂微地震监测定位获得地下事件点位置分布数据；根据分形维和信息熵理论，建立人工裂缝复杂指数与事件点位置分布情况的关系方程；根据所述地下事件点位置分布数据中事件点分布情况，于所述地下事件点位置分布数据中建立等边网格，并分别统计网格内事件个数的方式获得网格分布密度；根据所述网格分布密度和对应的网格边长拟合获得事件点位置分布情况；根据所述事件点位置分布情况与所述关系方程获得人工裂缝复杂度指数。

在上述基于压裂微地震的人工裂缝复杂度指数获取方法中，优选的，所述关系方程包含：

其中，r为将地下事件点位置分布数据中微地震事件空间位置分布范围划分为等边长的网格的边长；P(r)表示微地震事件点分布在对应划分网格的统计量，即网格分布密度；D^f为人工裂缝复杂度指数。