本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及頁巖氣藏人工壓裂裂縫的三維建模方法，具體來說就是一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法及裝置、計算機(jī)存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

目前，頁巖氣、頁巖油等非常規(guī)儲層能源正經(jīng)逐步成為當(dāng)前油氣田開發(fā)的主戰(zhàn)場，人工壓裂技術(shù)越來越多應(yīng)用于非常規(guī)儲層能源的開發(fā)。但關(guān)于人工壓裂裂縫如何延展、如何分布、特征如何的研究尚無定論，現(xiàn)有研究人工壓裂裂縫的方法主要有裂縫擴(kuò)展法和微地震檢測法，但上述兩種方法均未涉及人工壓裂裂縫如何延展、如何分布、特征如何等問題，例如，微地震檢測法已經(jīng)大量應(yīng)用于裂縫監(jiān)測設(shè)計和壓裂效果評價。利用微地震監(jiān)測提供的壓裂過程，對微地震信號的反演結(jié)果通常以三維空間點形式表示微地震事件，反映壓裂擾動的范圍及強(qiáng)度，但不能得到準(zhǔn)確的裂縫形態(tài)及參數(shù)。因此，為了更好地指導(dǎo)油氣田現(xiàn)場實踐，本領(lǐng)域急需合理的定量表征人工壓裂裂縫的方法，在這個背景下，水力壓裂技術(shù)應(yīng)運而生。

水力壓裂技術(shù)是在地面用高壓泵組將高粘液體以遠(yuǎn)超過地層吸液能力的排量注入油氣井中，形成足夠大的縫網(wǎng)。水力壓裂過程是壓裂液流體與巖石變形的動態(tài)耦合過程，針對這個過程中巖石的起裂及擴(kuò)展過程已經(jīng)有大量的模擬方法?；趬毫堰^程的模擬方法為正演模擬方法，輸入項為壓裂施工參數(shù)及與地層條件相關(guān)的巖石物理參數(shù)、天然裂縫參數(shù)等，輸出結(jié)果為壓裂縫的類型、開度、高度以及方位的分布等。但是，單純依賴正演模擬結(jié)果劃分壓裂相具有較大不確定性，因為正演過程輸入的巖石物理參數(shù)以及天然裂縫都存在很強(qiáng)的不確定性。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研發(fā)一種合理劃分壓裂相從而準(zhǔn)確表征水力壓裂裂縫空間分布的人工裂縫建模方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法及裝置、計算機(jī)存儲介質(zhì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確表征水力壓裂裂縫空間分布的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體實施方式提供一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法，包括：利用目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息；利用目標(biāo)區(qū)域的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)反演壓裂引起的微地震事件，獲得壓裂裂縫的強(qiáng)度范圍；根據(jù)所述形態(tài)分布信息和所述強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型；通過所述壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

本發(fā)明的具體實施方式還提供一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置，包括：模擬單元，用于利用目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息；反演單元，用于利用目標(biāo)區(qū)域的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)反演壓裂引起的微地震事件，獲得壓裂裂縫的強(qiáng)度范圍；構(gòu)造單元，用于根據(jù)所述形態(tài)分布信息和所述強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型；處理單元，用于通過所述壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

本發(fā)明的具體實施方式還提供一種包含計算機(jī)執(zhí)行指令的計算機(jī)存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)執(zhí)行指令被數(shù)據(jù)處理設(shè)備處理時，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行人工裂縫建模方法。

根據(jù)本發(fā)明的上述具體實施方式可知，基于壓裂相的人工裂縫建模方法及裝置、計算機(jī)存儲介質(zhì)至少具有以下有益效果：將裂縫擴(kuò)展正演結(jié)果和微地震檢測反演結(jié)果相融合，從而建立更加準(zhǔn)確的壓裂裂縫三維分布預(yù)測模型，既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。

應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。

附圖說明

下面的所附附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，其繪示了本發(fā)明的示例實施例，所附附圖與說明書的描述一起用來說明本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例一的流程圖；

圖2為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例二的流程圖；

圖3為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例三的流程圖；

圖4為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面將以附圖及詳細(xì)敘述清楚說明本發(fā)明所揭示內(nèi)容的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明內(nèi)容的實施例后，當(dāng)可由本發(fā)明內(nèi)容所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明內(nèi)容的精神與范圍。

本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。另外，在附圖及實施方式中所使用相同或類似標(biāo)號的元件/構(gòu)件是用來代表相同或類似部分。

關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用以限定本發(fā)明，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。

關(guān)于本文中所使用的方向用語，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本創(chuàng)作。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。

關(guān)于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部組合。

關(guān)于本文中所使用的用語“大致”、“約”等，用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差，但這些微變化或誤差并不會改變其本質(zhì)。一般而言，此類用語所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實施例中可為20％，在部分實施例中可為10％，在部分實施例中可為5％或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，前述提及的數(shù)值可依實際需求而調(diào)整，并不以此為限。

某些用以描述本申請的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請的描述上額外的引導(dǎo)。

圖1為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例一的流程圖，如圖1所示，先獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息和強(qiáng)度范圍，再根據(jù)形態(tài)分布信息和強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型，最后通過壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

該附圖所示的具體實施方式中，基于壓裂相的人工裂縫建模方法包括：

步驟101：利用目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息。本發(fā)明的具體實施例中，數(shù)據(jù)信息具體包括基礎(chǔ)地質(zhì)資料、壓裂設(shè)計方案和壓裂施工參數(shù)等?；A(chǔ)地質(zhì)資料具體包括巖性分布數(shù)據(jù)、巖石力學(xué)參數(shù)、地應(yīng)力場數(shù)據(jù)和天然裂縫發(fā)育狀態(tài)等。形態(tài)分布信息具體包括壓裂裂縫長度、壓裂裂縫寬度、壓裂裂縫傾角和壓裂裂縫方位信息等。

步驟102：利用目標(biāo)區(qū)域的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)反演壓裂引起的微地震事件，獲得壓裂裂縫的強(qiáng)度范圍。本發(fā)明的具體實施例中，強(qiáng)度范圍具體包括壓裂裂縫分布范圍和裂縫發(fā)育強(qiáng)度等。

步驟103：根據(jù)所述形態(tài)分布信息和所述強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型。本發(fā)明的具體實施例中，根據(jù)裂縫開度將壓裂相分成一級壓裂相、二級壓裂相、三級壓裂相和四級壓裂相。例如，一級壓裂相為井筒附近巖石嚴(yán)重破壞的區(qū)域，高壓的壓裂液使得井筒附近的巖石完全碎裂，也稱為碎裂相，裂縫開度大，一般大于2.385mm，充填多層20/40目的砂粒；二級壓裂相為被壓裂液壓開的區(qū)域，裂縫規(guī)模大，稱為破裂相，裂縫開度在0.604mm～2.385mm之間，支撐劑類型為40/70目的多層砂?；?0/40目的單層砂粒；三級壓裂相為巖石破壞程度比破裂相稍弱的區(qū)域，稱為開啟相，裂縫中主要被細(xì)粒攜砂充填，支撐劑類型為100目的單層或多層砂粒，裂縫開度在0.239mm～0.604mm之間；四級壓裂相為受壓裂影響的地層區(qū)域，一般是層理界面在很高的注入液壓力下開啟，但沒有砂粒充填，壓裂液返排后完全或不完全閉合的誘導(dǎo)縫，裂縫開度一般小于0.239mm。不同壓裂相的裂縫特征不同，利用壓裂相分布模型可以建立更加準(zhǔn)確的人工裂縫三維分布模型。

步驟104：通過所述壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。本發(fā)明的具體實施例中，將多個壓裂相的裂縫相互融合可以得到多尺度壓裂裂縫模型。

參見圖1，將裂縫擴(kuò)展正演結(jié)果和微地震檢測反演結(jié)果相融合，從而建立更加準(zhǔn)確的壓裂裂縫三維分布預(yù)測模型，既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮了微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。

圖2為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例二的流程圖，如圖2所示，通過壓裂相分布模型可以得到多尺度壓裂裂縫模型。

該附圖所示的具體實施方式中，步驟104具體包括：

步驟1041：通過所述壓裂相分布模型得到裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型。本發(fā)明的具體實施例中，壓裂相綜合反映了人工裂縫寬度、方位以及長度的空間分布特征，分別在各級壓裂相范圍內(nèi)建立相應(yīng)的離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型。

步驟1042：根據(jù)所述裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和所述離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型得到所述多尺度壓裂裂縫模型。

參見圖2，通過多尺度壓裂裂縫模型既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。

圖3為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法的實施例三的流程圖，如圖3所示，進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬之前，需要獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息和微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)。

該附圖所示的具體實施方式中，該方法還包括：

步驟100：獲取目標(biāo)區(qū)域的所述數(shù)據(jù)信息和所述微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)。

參見圖3，獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息和微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，以及進(jìn)行反演壓裂引起的微地震事件。

圖4為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示的裝置可以應(yīng)用到圖1～圖3所示的方法中，先利用模擬單元獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息和強(qiáng)度范圍，再根據(jù)形態(tài)分布信息和強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型，最后通過壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

該附圖所示的具體實施方式中，基于壓裂相的人工裂縫建模裝置包括模擬單元11、反演單元12、構(gòu)造單元13和處理單元14。其中，模擬單元11用于利用目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息；反演單元12用于利用目標(biāo)區(qū)域的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)反演壓裂引起的微地震事件，獲得壓裂裂縫的強(qiáng)度范圍；構(gòu)造單元13用于根據(jù)所述形態(tài)分布信息和所述強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型；處理單元14用于通過所述壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

參見圖4，將裂縫擴(kuò)展正演結(jié)果和微地震檢測反演結(jié)果相融合，從而建立更加準(zhǔn)確的壓裂裂縫三維分布預(yù)測模型，既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮了微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。

圖5為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，處理單元具體包括第一處理模塊和第二處理模塊。

該附圖所示的具體實施方式中，所述處理單元14具體包括第一處理模塊141和第二處理模塊142。其中，第一處理模塊141用于通過所述壓裂相分布模型得到裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型；第二處理模塊142用于根據(jù)所述裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和所述離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型得到所述多尺度壓裂裂縫模型。

參見圖5，本發(fā)明既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。

圖6為本發(fā)明具體實施方式提供的一種基于壓裂相的人工裂縫建模裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬之前，需要獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息和微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)。

該附圖所示的具體實施方式中，人工裂縫建模裝置還包括采集單元15。其中，采集單元15用于獲取目標(biāo)區(qū)域的所述數(shù)據(jù)信息和所述微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)。

參見圖6，獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息和微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，以及進(jìn)行反演壓裂引起的微地震事件。

本發(fā)明具體實施方式還提供一種包含計算機(jī)執(zhí)行指令的計算機(jī)存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)執(zhí)行指令由數(shù)據(jù)處理設(shè)備處理時，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行上述人工裂縫建模方法，其中，人工裂縫建模方法具體包括以下步驟：

步驟100：獲取目標(biāo)區(qū)域的所述數(shù)據(jù)信息和所述微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)。

步驟101：利用目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行裂縫擴(kuò)展模擬，獲得壓裂裂縫的形態(tài)分布信息。

步驟102：利用目標(biāo)區(qū)域的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)反演壓裂引起的微地震事件，獲得壓裂裂縫的強(qiáng)度范圍。

步驟103：根據(jù)所述形態(tài)分布信息和所述強(qiáng)度范圍得到壓裂相分布模型。

步驟104：通過所述壓裂相分布模型得到多尺度壓裂裂縫模型。

進(jìn)一步地，步驟104具體包括：

步驟1041：通過所述壓裂相分布模型得到裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型。

步驟1042：根據(jù)所述裂縫參數(shù)統(tǒng)計模型和所述離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型得到所述多尺度壓裂裂縫模型。

本發(fā)明具體實施例提供一種基于壓裂相的人工裂縫建模方法及裝置、計算機(jī)存儲介質(zhì)，將裂縫擴(kuò)展正演結(jié)果和微地震檢測反演結(jié)果相融合，從而建立更加準(zhǔn)確的壓裂裂縫三維分布預(yù)測模型，既體現(xiàn)了裂縫本身的形態(tài)和方位特征，又考慮微地震反演的裂縫分布范圍及強(qiáng)度信息，能夠更準(zhǔn)確地表征水力壓裂裂縫的空間分布。另外，由于本發(fā)明的技術(shù)方案具有良好的應(yīng)用前景，因此得到《致密氣儲層精細(xì)描述與地質(zhì)建模技術(shù)》的資助，基金號為：2016zx05047-003，從而進(jìn)一步印證了本發(fā)明的實用性。

上述的本發(fā)明實施例可在各種硬件、軟件編碼或兩者組合中進(jìn)行實施。例如，本發(fā)明的實施例也可為在數(shù)據(jù)信號處理器(digitalsignalprocessor，dsp)中執(zhí)行上述方法的程序代碼。本發(fā)明也可涉及計算機(jī)處理器、數(shù)字信號處理器、微處理器或現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga)執(zhí)行的多種功能。可根據(jù)本發(fā)明配置上述處理器執(zhí)行特定任務(wù)，其通過執(zhí)行定義了本發(fā)明揭示的特定方法的機(jī)器可讀軟件代碼或固件代碼來完成?？蓪④浖a或固件代碼發(fā)展為不同的程序語言與不同的格式或形式。也可為不同的目標(biāo)平臺編譯軟件代碼。然而，根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行任務(wù)的軟件代碼與其他類型配置代碼的不同代碼樣式、類型與語言不脫離本發(fā)明的精神與范圍。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。