基于微地震解释的压裂裂缝形态评价方法

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微地震监测是水力压裂现场对压后裂缝形态参数解释(方位、缝长、缝宽和缝高)的重要手段,然而由于噪声类无效事件点存在会影响微地震解释出的裂缝参数的精度,对压后评价以及裂缝扩展行为研究带来不利影响。本文针对青海油田切六区块致密砂岩和礁石坝页岩气储层的岩石断裂机制,结合室内露头试样压裂物理模拟后人工裂缝扩展形态,研究了微地震监测解释精度的校正方法,主要完成的工作包括以下几个部分:针对微地震监测难以对现场裂缝形态进行精确刻画的难题,本文基于主成分理论分析的裂缝沟通模式分类方法,推导出裂缝几何参数校正系数(缝长、缝高和体积),校正微地震商业软件解释出的裂缝参数,精细刻画压后裂缝面特征,利用青海切六和礁石坝区块压裂井(段)进行验证。分析结果表明,无论砂岩储层还是页岩气储层,裂缝校正系数随着裂缝复杂程度的增加而增大;找出切六同一类别中造缝效率高的压裂井并对其施工参数进行分析,可为后续优化压裂施工参数提供指导。通过对比页岩气储层的室内压裂物理模拟泵注曲线和现场压降曲线特征,掌握了现场压降曲线波动响应与裂缝形态的关联性,建立了压裂曲线解释裂缝形态的判别方法。分析结果表明:岩石试样力学性质、尺寸以及内部弱面都会对室内压裂曲线的波动形态产生影响;平稳型泵压曲线反应的多为层理缝张开的人工缝,低开高走型泵压曲线反应的裂缝组合模式为横切缝沟通层理缝,而横切缝则对应高开低走型,理想型以及中间抬升型泵压曲线特征;低开高走型和平稳型压裂曲线能够反映出水力裂缝在纵向上扩展受阻,造成压裂过程中缝内憋压,上述识别方法揭示了裂缝扩展形态的动态响应机制。基于最短距离优化方法对微地震有效点进一步识别,结合改进八叉树算法理论对SRV体积进行计算,以SRV为优化目标,采用灰色关联分析,计算了可控的施工参数与压后效果的关联度,评价了控制压裂效果的主控因素,可为现场压裂参数优化提供依据和指导。对礁石坝页岩初始微地震监测结果进行去噪分析发现,利用最短距离法对微地震事件点进行识别处理可以提高SRV计算精度;礁石坝区块平均砂比、施工排量以及射孔簇数是影响现场压裂施工的主控因素,而青海油田压裂施工现场可通过重点调整前置液量和平均砂比,优化压裂液种类和性能以提高储层改造体积。
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