[发明专利]利用水力压裂微地震b值来优化页岩气井重复压裂方法

说明书

本发明涉及一种利用水力压裂微地震b值来优化页岩气井重复压裂的方法，基于水力压裂微地震监测事件的数量分布及震级大小等数据，采用地震学中描述频率‑震级分布的古登堡‑里克特关系来计算压裂阶段微地震b值的大小，并利用b值的分布云图来识别区域的应力差相对大小，为重复压裂寻找改造甜点区提供参考。本方法可在一定程度上促使重复压裂形成更加复杂的缝网，从而有效提升页岩气产能。

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域。

背景技术

位于四川盆地的长宁-威远页岩气区块是我国国家级页岩气示范开发区，在水力压裂技术的增产作用下，页岩气产量日渐显著。但由于四川盆地较复杂的地质构造，断裂发育及高应力差导致初次压裂往往不能形成较理想的复杂缝网，压裂提产效果达不到预期，同时页岩气井在开采一段时间后产能衰减过快，这成为制约我国页岩气有效开发的瓶颈问题。通过开展重复压裂能够破碎更多潜在页岩储层，在重复压裂过程中形成更加复杂的缝网，可应对初次压裂效果不理想及产能下降过快等问题。

重复压裂前需进行甜点井段优选(“甜点”代指油气产量较高的区域)，其中一个重要因素是甜点井段的水平地应力差。应力差是形成复杂缝网过程中不可忽视的一个关键因素，在较小的应力差条件下压裂通常更容易形成复杂缝网，有利于压裂提产。

现有技术尚缺乏对初次压裂后井周应力差分布的有效识别，致使重复压裂设计的最优甜点区域难以明确。

发明内容

本发明提供了一种利用水力压裂微地震b值来优化页岩气井重复压裂的方法，以弥补现有技术思路无法准确识别初次压裂后井周应力差的分布情况。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用水力压裂微地震b值来优化页岩气井重复压裂的方法，将多个压裂段视作不同区域分别来计算b值，并采用插值手段将其外推到井周区域，从而得到水平井段的井周b值分布云图，利用b值的区域分布特征来对重复压裂的改造甜点区进行优选。

具体的，它包括以下步骤：

S1、确定对象井的压裂分段情况；

S2、确定压裂阶段计算微地震b值所需要的参数，包括微地震的数量、微地震震级大小等；

S3、利用地震学中的古登堡-里克特关系来计算压裂阶段微地震b值的大小；

S4、基于计算的各阶段微地震b值，绘制b值分布云图；

S5、利用b值云图识别井周应力差较小的改造区域；

S6、优化重复压裂设计，提升页岩气产能。

本发明具有以下优点：

(1)b值是基于实测微地震数据进行反演得到的描述地震频率与震级之间关系的一种分形维数，能够表征诱发微地震事件区域的主要应力机制和地震事件的破坏模式，采用b值来进行描述，可以更为真实地反映应力差的分布情况。

(2)较小的b值被认为是与逆冲断层相关的，而逆冲断层往往承受着较高的应力水平，其应力差相对更大，因此b值可作为区域应力差水平的一种度量。相比利用数值手段来识别区域应力差大小，采用b值无疑极大降低了计算复杂度，从而更加适用于现场。

附图说明

图1为示例井第1压裂阶段微地震数量及震级分布示意图；

图2为示例井第1压裂阶段微地震b值计算示意图；

图3为示例井井周b值分布示意图；

图4为示例井利用b值识别最优改造区域的示意图；

图5为本发明的流程图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：