一种高频压力实时识别桥塞滑移的方法与流程

本发明涉及油气田开发，尤其是涉及一种高频压力实时识别桥塞滑移的方法。

背景技术：

1、非常规油气储层水平井通常采用泵送桥塞与分簇射孔相结合的分段压裂工艺。施工时，桥塞下入设计井深并完成坐封，用于隔离已改造井段、建立后续压裂段的封隔边界。桥塞的轴向稳定性直接关系到分段位置、套管承压边界、射孔簇有效性及压裂施工安全。若桥塞在高套压、大排量、强脉动载荷或套管内壁条件异常时发生滑移，实际封隔位置将偏离设计位置，可能造成段间窜通、改造层位偏移、桥塞碰撞、后续钻磨困难及井筒完整性风险。

2、桥塞滑移通常伴随井口或管汇压力的突变。尤其在压裂施工中的停泵、投球、阀门切换、泵组启停、排量调整或异常泄压阶段，井筒内产生压降及水击压力波。压力扰动沿充液井筒传播，在桥塞、射孔簇、套管接箍、变径位置等声学或水力阻抗突变处发生反射。桥塞位置发生变化时，与桥塞对应的往返传播时间随之变化，因此可通过高频压力信号中的稳定反射特征对桥塞位置进行反演。

3、常规施工曲线多以低采样率记录套压、油压和排量，能够显示宏观压降，却难以保存压降瞬间的高频水击细节。单独依据压力下降幅值也无法区分正常工艺压降、泵组波动、阀门动作和桥塞滑移。现有桥塞位置确认手段多依赖施工后分析、井下作业或间接经验判断，难以在压裂施工过程中连续给出桥塞位置与滑移风险。

4、但是，现有技术中存在以下问题：难以在压裂施工过程中实时并连续识别桥塞滑移的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高频压力实时识别桥塞滑移的方法，以缓解难以在压裂施工过程中实时并连续识别桥塞滑移的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种高频压力实时识别桥塞滑移的方法，该方法包括：

3、获取井口高频压力数据，对所述高频压力数据进行压降事件检测，基于所述压降事件将所述高频压力数据划分为基线段和压后稳定段；

4、对所述高频压力数据进行预处理，将预处理后的高频压力数据基于滑动窗口进行倒谱分析，得到二维倒谱图，从所述二维倒谱图中提取候选反射脊；

5、基于所述基线段内的候选反射脊确定桥塞基线反射脊，并提取固定参照反射脊，获取所述桥塞基线反射脊的基线桥塞反射往返时间和所述固定参照反射脊的基线固定参照反射往返时间，根据所述基线桥塞反射往返时间和所述基线固定参照反射往返时间确定基线归一化到时比值；

6、基于所述压后稳定段内的候选反射脊更新所述桥塞反射脊与所述固定参照反射脊，确定同一窗口中更新后的桥塞反射往返时间与固定参照反射往返时间的归一化到时比值，根据所述基线归一化到时比值和所述归一化到时比值确定桥塞相对位移；

7、基于所述桥塞相对位移构建无滑移假设、滑移假设及传播条件变化假设，根据所述无滑移假设、所述滑移假设及所述传播条件变化假设进行状态判别，并根据所述状态判别的结果确定桥塞滑移状态；

8、基于所述桥塞滑移状态输出预警信息，完成桥塞滑移识别。

9、在第一方面的一种实现方式，所述对所述高频压力数据进行压降事件检测的过程，包括：

10、基于所述高频压力数据确定压力工程量，对所述压力工程量进行移动中值平滑，以确定压力变化率；

11、当所述压力变化率小于或等于预设负梯度阈值并持续大于或等于预设持续时间，且以触发时刻为中心的候选窗内累计压降大于或等于预设累计压降阈值时，生成压降候选事件，完成压降事件检测。

12、在第一方面的一种实现方式，所述将预处理后的高频压力数据基于滑动窗口进行倒谱分析，得到二维倒谱图的过程，包括：

13、对预处理后的高频压力数据按照滑动窗口进行分块；

14、对分块后的每个窗口信号乘以窗函数后进行快速傅里叶变换，得到每个窗口的频谱，从所述频谱的对数幅度谱中减去平滑谱包络，得到展平后的对数幅度谱；

15、对展平后的对数幅度谱执行逆傅里叶变换得到每个窗口的实倒谱；

16、将连续窗口的实倒谱按窗口中心时间排列形成二维倒谱图。

17、在第一方面的一种实现方式，所述从所述二维倒谱图中提取候选反射脊的过程，包括：

18、在所述二维倒谱图中，同一物理反射界面在不同窗口中的倒谱峰沿时间轴形成一条连续轨迹，所述连续轨迹为候选反射脊。

19、在第一方面的一种实现方式，所述归一化到时比值基于桥塞反射往返时间与固定参照反射往返时间确定，按照如下方式获取：

20、，

21、其中，为归一化到时比值，为桥塞反射往返时间，为固定参照反射往返时间，为防止数值异常设置的小正数。

22、在第一方面的一种实现方式，所述桥塞相对位移根据所述基线归一化到时比值和所述归一化到时比值确定，按照如下方式获取：

23、，

24、其中，为桥塞相对位移，为桥塞名义坐封测深，为相对基线比例；

25、，

26、其中，为归一化到时比值，为基线归一化到时比值。

27、在第一方面的一种实现方式，所述根据所述无滑移假设、所述滑移假设及所述传播条件变化假设进行状态判别的过程，包括：

28、当未触发所述传播条件变化假设的硬条件时，分别计算所述无滑移假设的得分及所述滑移假设的得分，基于所述无滑移假设的得分与所述滑移假设的得分差确定桥塞滑移状态；

29、当触发所述传播条件变化假设的硬条件时，输出反射体歧义或不确定状态。

30、在第一方面的一种实现方式，所述基于所述桥塞滑移状态输出预警信息的过程，包括：

31、当所述无滑移假设成立且桥塞相对位移小于疑似滑移阈值时，输出无明显滑移状态；

32、当所述滑移假设成立、桥塞相对位移大于或等于第一位移阈值但小于第二位移阈值，或未完成跨事件复核时，输出可能滑移预警；

33、当所述滑移假设成立、桥塞相对位移等于第二位移阈值且已完成跨事件复核时，输出高度疑似滑移预警；

34、当所述传播条件变化假设成立时，输出反射体歧义或不确定状态。

35、在第一方面的一种实现方式，还包括跨事件复核：

36、当出现新压降事件时，重新确定所述桥塞相对位移；

37、当所述压降事件与所述新压降事件的两次估计方向一致且差异小于或等于预设容差时，提高滑移置信度，完成跨事件复核。

38、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

39、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述对所述高频压力数据进行压降事件检测的过程，包括：

3.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述将预处理后的高频压力数据基于滑动窗口进行倒谱分析，得到二维倒谱图的过程，包括：

4.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述从所述二维倒谱图中提取候选反射脊的过程，包括：

5.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述归一化到时比值基于桥塞反射往返时间与固定参照反射往返时间确定，按照如下方式获取：

6.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述桥塞相对位移根据所述基线归一化到时比值和所述归一化到时比值确定，按照如下方式获取：

7.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述根据所述无滑移假设、所述滑移假设及所述传播条件变化假设进行状态判别的过程，包括：

8.根据权利要求1所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，所述基于所述桥塞滑移状态输出预警信息的过程，包括：

9.根据权利要求1至8任一项所述的高频压力实时识别桥塞滑移的方法，其特征在于，还包括跨事件复核：