本發(fā)明涉及頁巖氣儲層壓裂改造，尤其是涉及一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法。

背景技術(shù)：

1、以“頁巖氣革命”為典型的非常規(guī)油氣資源成為了如今全球油氣產(chǎn)量增長的重要組成部分，推動了全球能源結(jié)構(gòu)的變革和發(fā)展，促進(jìn)了頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的高速發(fā)展。在非常規(guī)油氣開發(fā)過程中，隨著致密氣、頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)天然氣藏大規(guī)模開發(fā)，射孔壓裂已經(jīng)成為最為有效的儲層改造手段。

2、近年來，隨著射孔壓裂技術(shù)的飛速發(fā)展，相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)也越來越受到關(guān)注，最新的技術(shù)發(fā)展趨勢表明：分布式光纖傳感技術(shù)已成為射孔壓裂監(jiān)測中最具前景和可行性的技術(shù)手段。分布式光纖傳感技術(shù)是利用后向散射波進(jìn)行光信號的解調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對溫度和聲波的傳感。與常規(guī)射孔壓裂監(jiān)測技術(shù)相比，分布式光纖傳感技術(shù)可全井段實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，精度較高且不受電磁輻射的干擾。分布式光纖聲波傳感技術(shù)(distributedacousticsensing，das)是近年來發(fā)展起來的一種新的射孔壓裂監(jiān)測技術(shù)，das流體剖面定量分析在壓裂注入過程中的應(yīng)用越來越廣泛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，充分考慮射孔壓裂傳統(tǒng)監(jiān)測方法難以實(shí)時、準(zhǔn)確地監(jiān)測射孔壓裂過程中各個環(huán)節(jié)，進(jìn)而采用das設(shè)備對射孔壓裂增產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測，研究壓裂過程中各因素對壓裂過程的影響，進(jìn)而最終確定最優(yōu)條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果的方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，所述評價方法的建立包括以下步驟：

3、s1、設(shè)計射孔壓裂裂縫流動模擬實(shí)驗；

4、s2、利用das設(shè)備監(jiān)測，對不同條件下的裂縫內(nèi)流體流動規(guī)律展開實(shí)驗研究；

5、s3、對das設(shè)備監(jiān)測所采集到的振動聲音信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析；

6、s4、基于處理后的聲信號與流量之間的相關(guān)性建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，建立一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法。

7、優(yōu)選的，所述s1中模擬實(shí)驗所用到的實(shí)驗設(shè)備包括井筒及裂縫模擬裝置、動力設(shè)備、實(shí)驗管匯配套系統(tǒng)、das檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)檢測柜。

8、優(yōu)選的，所述s2中的不同條件包括不同流體性質(zhì)、不同流速、不同裂縫尺寸和不同支撐劑粒徑，所述s2的具體操作為：通過定量分析法，開展基于das水力裂縫內(nèi)流體流動實(shí)驗，獲取不同流體性質(zhì)、不同流速、不同裂縫尺寸、不同支撐劑尺寸情況下的聲音響應(yīng)數(shù)據(jù)，建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系以及生成聲強(qiáng)瀑布圖。

9、優(yōu)選的，所述s3中數(shù)據(jù)處理和分析包括：對含噪信號進(jìn)行預(yù)處理，將其中的特高頻段的噪聲過濾掉，之后對去噪后的聲音數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理。

10、優(yōu)選的，所述s4中處理后的聲信號與流量之間的相關(guān)性包括：不同流體性質(zhì)下的流量與聲信號的相關(guān)性、不同流速下的流量與聲信號的相關(guān)性、不同裂縫長度下的流量與聲信號的相關(guān)性以及不同支撐劑粒徑下的流量與聲信號的相關(guān)性，以瀑布圖、頻譜能量圖以及時頻圖顯示壓后產(chǎn)液的射孔壓裂裂縫位置和裂縫產(chǎn)液剖面分布情況，最終確定最優(yōu)條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果的方法。

11、優(yōu)選的，所述s2中建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系以及生成聲強(qiáng)瀑布圖包括：

12、以壓裂實(shí)驗水平井深度為橫坐標(biāo)，對不同流體性質(zhì)的流體進(jìn)入裂縫流動的聲音監(jiān)測的時間為縱坐標(biāo)建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系；

13、以壓裂實(shí)驗水平井深度為橫坐標(biāo)，對不同流速的壓裂液進(jìn)入裂縫流動的聲音監(jiān)測的時間為縱坐標(biāo)，建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系；

14、以壓裂實(shí)驗水平井深度為橫坐標(biāo)，對同一壓裂液進(jìn)入不同裂縫長度流動的聲音監(jiān)測的時間為縱坐標(biāo)，建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系；

15、以壓裂實(shí)驗水平井深度為橫坐標(biāo)，對不同支撐劑粒徑的壓裂液進(jìn)入裂縫流動的聲音監(jiān)測的時間為縱坐標(biāo)，建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系。

16、優(yōu)選的，所述s3中對原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括：

17、步驟一、采用頻率-空間反褶積濾波器對射孔壓裂過程監(jiān)測過程中采集的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到去除隨機(jī)尖峰噪聲的聲音數(shù)據(jù)；

18、步驟二、采用帶通濾波器將聲音數(shù)據(jù)的頻率范圍限制在壓裂液攜帶支撐劑進(jìn)入裂縫流動的沖擊能量范圍內(nèi)，從而消除數(shù)據(jù)中無關(guān)的噪聲信號；

19、步驟三、得到與射孔壓裂過程中壓裂液攜帶支撐劑進(jìn)入裂縫流動相關(guān)的去噪以后的聲音數(shù)據(jù)。

20、優(yōu)選的，所述s3中對去噪后的聲音數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理包括：對獲取到的聲音信號做時頻分析、對提取的聲音信號進(jìn)行降噪處理之后對聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行帶通濾波、對濾波后信號做短時傅里葉變換，并繪制時頻圖。

21、因此，本發(fā)明采用上述一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，針對傳統(tǒng)射孔壓裂環(huán)節(jié)難以實(shí)時、準(zhǔn)確地監(jiān)測壓裂效果的問題，建立了基于das監(jiān)測射孔壓裂增產(chǎn)效果實(shí)驗，設(shè)計射孔壓裂裂縫流動模擬實(shí)驗，有效模擬了在不同條件下裂縫內(nèi)流體流動的狀態(tài)，利用das設(shè)備監(jiān)測，定量分析在多種不同條件對聲音信號的影響，揭示了射孔壓裂過程中多因素對壓裂效果的影響。

22、下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述評價方法的建立包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s1中模擬實(shí)驗所用到的實(shí)驗設(shè)備包括井筒及裂縫模擬裝置、動力設(shè)備、實(shí)驗管匯配套系統(tǒng)、das檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)檢測柜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s2中的不同條件包括不同流體性質(zhì)、不同流速、不同裂縫尺寸和不同支撐劑粒徑，所述s2的具體操作為：通過定量分析法，開展基于das水力裂縫內(nèi)流體流動實(shí)驗，獲取不同流體性質(zhì)、不同流速、不同裂縫尺寸、不同支撐劑尺寸情況下的聲音響應(yīng)數(shù)據(jù)，建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系以及生成聲強(qiáng)瀑布圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s3中數(shù)據(jù)處理和分析包括：對含噪信號進(jìn)行預(yù)處理，將其中的特高頻段的噪聲過濾掉，之后對去噪后的聲音數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s4中處理后的聲信號與流量之間的相關(guān)性包括：不同流體性質(zhì)下的流量與聲信號的相關(guān)性、不同流速下的流量與聲信號的相關(guān)性、不同裂縫長度下的流量與聲信號的相關(guān)性以及不同支撐劑粒徑下的流量與聲信號的相關(guān)性，以瀑布圖、頻譜能量圖以及時頻圖顯示壓后產(chǎn)液的射孔壓裂裂縫位置和裂縫產(chǎn)液剖面分布情況，最終確定最優(yōu)條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果的方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s2中建立聲強(qiáng)坐標(biāo)系以及生成聲強(qiáng)瀑布圖包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s3中對原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于das監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，其特征在于：所述s3中對去噪后的聲音數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理包括：對獲取到的聲音信號做時頻分析、對提取的聲音信號進(jìn)行降噪處理之后對聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行帶通濾波、對濾波后信號做短時傅里葉變換，并繪制時頻圖。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于DAS監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，屬于頁巖氣儲層壓裂改造技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：設(shè)計射孔壓裂裂縫流動模擬實(shí)驗；利用DAS設(shè)備監(jiān)測對不同條件下的裂縫內(nèi)流體流動規(guī)律展開實(shí)驗研究；對DAS設(shè)備監(jiān)測所采集到的振動聲音信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析；基于處理后的聲信號與流量之間的相關(guān)性建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型建立一種基于DAS監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法。本發(fā)明采用上述的一種基于DAS監(jiān)測不同條件下射孔壓裂增產(chǎn)效果評價方法，設(shè)計射孔壓裂裂縫流動模擬實(shí)驗，有效模擬了在不同條件下裂縫內(nèi)流體流動的狀態(tài)，利用DAS設(shè)備監(jiān)測，定量分析在多種不同條件對聲音信號的影響，揭示了射孔壓裂過程中多因素對壓裂效果的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：楊冬,鄧橋,王佳琪,韓虎,楊煥強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18