本發(fā)明涉及地?zé)衢_發(fā)，具體為一種深部碳酸鹽巖地?zé)醿?chǔ)層復(fù)雜縫網(wǎng)改造及評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、在全球能源需求不斷增加的背景下，地?zé)崮茏鳛橐环N清潔、可再生的能源日益受到重視。碳酸鹽巖作為一種優(yōu)良的地?zé)醿?chǔ)層，其復(fù)雜的縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)顯著影響了地?zé)崃黧w的流動(dòng)特性和儲(chǔ)層的有效性。然而，傳統(tǒng)的地?zé)豳Y源評(píng)估和改造方法往往難以準(zhǔn)確反映深部碳酸鹽巖儲(chǔ)層的真實(shí)特性，導(dǎo)致在鉆探和開發(fā)過程中面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。

2、現(xiàn)有技術(shù)通常依賴于常規(guī)的地質(zhì)勘探和鉆井技術(shù)，例如，通過地質(zhì)填圖、鉆井取心等手段來獲取儲(chǔ)層信息。然而，這些方法在復(fù)雜縫網(wǎng)的識(shí)別和表征方面顯得不足，無法充分揭示縫網(wǎng)的幾何形狀、連通性和流動(dòng)效率等關(guān)鍵特性。同時(shí)，傳統(tǒng)的評(píng)估模型往往忽視了縫隙間距、縫寬和縫隙方向等幾何參數(shù)對(duì)流動(dòng)特性的影響，導(dǎo)致對(duì)儲(chǔ)層的流動(dòng)性和連通性的評(píng)價(jià)不到位。因此，缺乏有效的評(píng)估和改造方法，往往導(dǎo)致資源開發(fā)效率低下，無法實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的高效利用。

3、此外，隨著地?zé)醿?chǔ)層深度的加大，溫度和壓力條件的變化也對(duì)儲(chǔ)層的流動(dòng)特性產(chǎn)生了重要影響。傳統(tǒng)的改造方案具體針對(duì)某一層級(jí)的縫網(wǎng)，未能根據(jù)實(shí)際的溫度和壓力條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，可能導(dǎo)致改造效果不理想。因此，亟需一種新方法，能夠有效對(duì)不同等級(jí)的縫網(wǎng)進(jìn)行精確的評(píng)估和改造。

4、現(xiàn)有技術(shù)中的，公開號(hào)為cn115983045a公開了一種裂縫性碳酸鹽巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及改造方式優(yōu)選方法，包括以下步驟：步驟1，收集整理儲(chǔ)層原始條件下各項(xiàng)相關(guān)資料；步驟2，以改造后初期無阻流量為目標(biāo)函數(shù)，分析其與影響儲(chǔ)層產(chǎn)能各因素的相關(guān)性；步驟3，計(jì)算皮爾遜相關(guān)系數(shù)；步驟4，建立求解權(quán)重的關(guān)系式，計(jì)算得到各因素權(quán)重；步驟5，輸入目標(biāo)儲(chǔ)層各區(qū)塊井參數(shù)；步驟6，對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層進(jìn)行打分，優(yōu)選儲(chǔ)層改造方式。此方法能解決現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法僅依據(jù)單因素指標(biāo)定性優(yōu)選合理改造方式以及無法對(duì)儲(chǔ)層以及裂縫質(zhì)量進(jìn)行定性、定量評(píng)價(jià)的問題，但在計(jì)算皮爾遜相關(guān)系數(shù)時(shí)，假設(shè)變量之間的關(guān)系是線性的，可能無法充分反映復(fù)雜的非線性關(guān)系，同時(shí)在打分過程中，可能會(huì)受到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷的影響，導(dǎo)致評(píng)分的不一致性和可靠性下降。

5、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種深部碳酸鹽巖地?zé)醿?chǔ)層復(fù)雜縫網(wǎng)改造及評(píng)價(jià)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種深部碳酸鹽巖地?zé)醿?chǔ)層復(fù)雜縫網(wǎng)改造及評(píng)價(jià)方法，具體步驟包括：

4、對(duì)待分析深部碳酸鹽巖區(qū)域施加地震波，獲取地震探測(cè)數(shù)據(jù)，通過地震探測(cè)數(shù)據(jù)確定鉆井位置，在鉆井位置利用井下視頻儀采集巖心區(qū)域圖像，基于地震探測(cè)數(shù)據(jù)和巖心區(qū)域圖像，建立縫網(wǎng)三維有限元模型；

5、基于建立的縫網(wǎng)三維有限元模型提取縫網(wǎng)的幾何形狀數(shù)據(jù)，通過幾何形狀數(shù)據(jù)，對(duì)縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行表征，根據(jù)得到的縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)生成綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，其中所述縫網(wǎng)的幾何形狀數(shù)據(jù)包括縫隙間距、縫寬和縫隙方向，所述縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)包括縫網(wǎng)的連通性、流動(dòng)效率指數(shù)和儲(chǔ)層有效性指數(shù)；

6、基于生成的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，將其與預(yù)先設(shè)定的縫網(wǎng)等級(jí)閾值相對(duì)比，根據(jù)不同對(duì)比結(jié)果，將縫網(wǎng)劃分為不同等級(jí)的縫網(wǎng)，其中所述不同等級(jí)的縫網(wǎng)包括一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)縫網(wǎng)；

7、根據(jù)不同等級(jí)的縫網(wǎng)，結(jié)合儲(chǔ)層內(nèi)溫度和壓力，對(duì)不同等級(jí)的縫網(wǎng)采取不同的改造方案，提高縫網(wǎng)的流動(dòng)性和連通性。

8、進(jìn)一步地，對(duì)待分析碳酸鹽巖區(qū)域施加10至50赫茲頻率的地震波，同時(shí)在待分析碳酸鹽巖區(qū)域周圍布置至少8-10個(gè)接收器，形成一個(gè)均勻的網(wǎng)格，收集不同角度的地震波數(shù)據(jù)，基于地震波數(shù)據(jù)計(jì)算不同接收器之間的波速，尋找波速最大的接收器所在位置，選擇波速最大的接收器所在位置作為鉆井位置。

9、進(jìn)一步地，基于確定的鉆井位置，進(jìn)行鉆井作業(yè)，并在鉆井過程中，使用井下視頻儀采集巖心區(qū)域的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理后，與巖心區(qū)域的圖像進(jìn)行融合，進(jìn)行縫網(wǎng)特征的分析，其中縫網(wǎng)特征分析的具體步驟包括：將地震波數(shù)據(jù)和巖心圖像輸入到同一數(shù)據(jù)處理平臺(tái)中，確保數(shù)據(jù)格式一致，使用邊緣檢測(cè)算法處理采集的圖像，提取出巖層的紋理特征，結(jié)合地震數(shù)據(jù)中的波速分布，分析巖心區(qū)域的裂縫和縫網(wǎng)特征，確定其分布情況，根據(jù)分析結(jié)果，建立深部碳酸鹽巖區(qū)域的三維有限元模型。

10、進(jìn)一步地，通過幾何形狀數(shù)據(jù)，對(duì)縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行表征，其中縫網(wǎng)的連通性計(jì)算所依據(jù)的公式為：

11、；

12、式中，表示縫網(wǎng)的連通性，表示第個(gè)縫隙的長(zhǎng)度，表示第個(gè)縫隙的寬度，為第個(gè)縫隙與流動(dòng)方向的夾角，為縫網(wǎng)中的縫隙數(shù)量，為縫隙的索引，其中。

13、進(jìn)一步地，通過幾何形狀數(shù)據(jù)，對(duì)縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行表征，其中計(jì)算縫網(wǎng)的流動(dòng)效率指數(shù)所依據(jù)的公式為：

14、；

15、式中，表示縫網(wǎng)的流動(dòng)效率指數(shù)，為流動(dòng)效率，表示流動(dòng)截面積，其中流動(dòng)效率計(jì)算所依據(jù)的公式為：

16、；

17、式中，為儲(chǔ)層滲透率，為最大壓力差，具體為流動(dòng)路徑上不同位置的最大壓力差異，為流體黏度，表示流動(dòng)路徑長(zhǎng)度；

18、同時(shí)基于縫網(wǎng)內(nèi)溫度對(duì)流動(dòng)效率指數(shù)進(jìn)行修正，具體所依據(jù)的公式為：

19、；

20、式中，為修正后的流動(dòng)效率指數(shù)，為溫度對(duì)流動(dòng)效率的影響系數(shù)，表示縫網(wǎng)內(nèi)平均溫度。

21、進(jìn)一步地，其中計(jì)算縫網(wǎng)的儲(chǔ)層有效性指數(shù)所依據(jù)的公式為：

22、；

23、式中，為縫網(wǎng)的儲(chǔ)層有效性指數(shù)，其中為儲(chǔ)層內(nèi)最大溫度，為儲(chǔ)層內(nèi)最小溫度，表示儲(chǔ)層熱導(dǎo)率系數(shù)；

24、根據(jù)得到的縫網(wǎng)的性能數(shù)據(jù)生成綜合評(píng)價(jià)系數(shù)所依據(jù)的公式為：

25、；

26、式中，為綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，、和分別為縫網(wǎng)的連通性、修正流動(dòng)效率指數(shù)和儲(chǔ)層有效性指數(shù)的權(quán)重系數(shù)，其中，且、和均大于0。

27、進(jìn)一步地，基于生成的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，將縫網(wǎng)劃分為不同等級(jí)的縫網(wǎng)所依據(jù)的邏輯為：

28、當(dāng)，將該縫網(wǎng)標(biāo)記為三級(jí)縫網(wǎng)；

29、當(dāng)，將該縫網(wǎng)標(biāo)記為二級(jí)縫網(wǎng)；

30、當(dāng)，將該縫網(wǎng)標(biāo)記為一級(jí)縫網(wǎng)；

31、式中，表示預(yù)先設(shè)定的縫網(wǎng)等級(jí)閾值。

32、進(jìn)一步地，對(duì)不同等級(jí)的縫網(wǎng)采取不同的改造方案，其中針對(duì)不同等級(jí)的縫網(wǎng)采取的具體方案為：

33、對(duì)于一級(jí)縫網(wǎng)，采用流體注入策略，選擇高滲透性流體co2進(jìn)行注入，根據(jù)儲(chǔ)層內(nèi)溫度和壓力控制co2的注入速率；其中，控制co2的注入速率所依據(jù)的公式為：

34、；

35、式中，表示調(diào)整后的注入流量，表示當(dāng)前注入流量，為調(diào)節(jié)系數(shù)，和分別表示儲(chǔ)層內(nèi)縫網(wǎng)的目標(biāo)壓力和儲(chǔ)層內(nèi)縫網(wǎng)的當(dāng)前壓力，表示儲(chǔ)層內(nèi)縫網(wǎng)的當(dāng)前溫度；

36、對(duì)于二級(jí)縫網(wǎng)，引入化學(xué)試劑，進(jìn)行酸化處理，同時(shí)采用流體注入策略，選擇水與co2的混合流體進(jìn)行注入，注入速率的控制方法與一級(jí)縫網(wǎng)控制co2的注入速率相同；

37、對(duì)于三級(jí)縫網(wǎng)，則采用縫網(wǎng)壓裂施工工藝對(duì)縫網(wǎng)進(jìn)行改造。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

39、首先，通過精確的地震波施加和探測(cè)，能夠獲得高分辨率的地震數(shù)據(jù)，進(jìn)而有效確定鉆井位置，為后續(xù)的巖心取樣和縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)建模打下基礎(chǔ)。其次，基于獲取的巖心區(qū)域圖像和地震探測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建的三維有限元模型能夠準(zhǔn)確反映縫網(wǎng)的幾何形狀和性能特征，使得對(duì)縫網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)更為科學(xué)合理，生成的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，結(jié)合了縫網(wǎng)的幾何特性與流動(dòng)性能，為不同等級(jí)的縫網(wǎng)劃分提供了量化依據(jù)。不僅提高了對(duì)縫網(wǎng)連通性、流動(dòng)效率指數(shù)和儲(chǔ)層有效性指數(shù)的理解，還使得針對(duì)不同等級(jí)縫網(wǎng)的改造方案能夠根據(jù)儲(chǔ)層內(nèi)的溫度和壓力條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)更高效的改造效果。通過對(duì)縫網(wǎng)的精細(xì)化管理，能夠有效提升地?zé)崃黧w的流動(dòng)性和連通性，從而提高深部碳酸鹽巖儲(chǔ)層地?zé)豳Y源的開發(fā)效率和經(jīng)濟(jì)效益。