井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及地震勘探技术领域，特别涉及一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.常规阵列声波测井可用于有效评价井壁附近(通常3米以内)的储层信息，具备垂向分辨率高的优势，却无法识别远离井壁的隐蔽裂缝储层，地震勘探虽具备探测范围广的优势却同时存在分辨率低的问题，对于地层深部的小尺度储层二者均束手无策。第一代单极纵波远探测将声波测井的探测深度延伸至井旁10米，但无法确定裂缝反射体的发育方位。新一代偶极横波远探测技术通过偶极声源发射和四分量检波器接收确定裂缝发育方位，将声源主频由8khz左右降至3khz，同时将探测深度进一步延伸至24米(仪器xmac
-ⅱ
)和40米(仪器xmac-f1)，但是探测深度依然有限。
3.随着各油田区块的勘探开发程度加深，储层逐步向隐蔽化和劣质化方向发展，储层压裂改造和井旁裂缝储层评价成为增储上产的关键。但是，目前现有方法均不能识别出井周压裂裂缝的发育情况。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法，以解决现有技术中无法识别出井周压裂裂缝的发育情况的技术问题。该方法包括：
5.获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料；
6.根据所述压裂前横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波的偏移成像；
7.从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，其中，第一偏移成像切片包括天然裂缝的发育情况；
8.根据所述压裂后横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波；
9.从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片；
10.根据所述第一偏移成像切片和所述第二偏移成像切片识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
11.本发明实施例还提供了一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置，以解决现有技术中无法识别出井周压裂裂缝的发育情况的技术问题。该装置包括：
12.测井资料获取模块，用于获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料；
13.偏移成像模块，用于根据所述压裂前横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波的偏移成像；
14.第一偏移成像切片确定模块，用于从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中
确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，其中，第一偏移成像切片包括天然裂缝的发育情况；
15.多组快横波反射波确定模块，用于根据所述压裂后横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波；
16.第二偏移成像切片确定模块，用于从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片；
17.压裂裂缝识别模块，用于根据所述第一偏移成像切片和所述第二偏移成像切片识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
18.本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法，以解决现有技术中无法识别出井周压裂裂缝的发育情况的技术问题。
19.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法的计算机程序，以解决现有技术中无法识别出井周压裂裂缝的发育情况的技术问题。
20.在本发明实施例中，提出了获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料，基于压裂前横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波的偏移成像，进而从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，该第一偏移成像切片显示的裂缝均为天然裂缝，同时，基于压裂后横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波，进而从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片，该第二偏移成像切片显示的裂缝可能为天然裂缝，也可能为压裂裂缝，因此，通过对第一偏移成像切片和第二偏移成像切片的结合、对比，即可识别出压裂裂缝，并可识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
22.图1是本发明实施例提供的一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法的流程图；
23.图2是本发明实施例提供的一种x井压裂前横波远探测测井资料提取横波反射波的过程及结果示意图；
24.图3是本发明实施例提供的一种x井压裂前不同方位的快横波反射波波形的示意图；
25.图4是本发明实施例提供的一种x井压裂后能量最强、最弱方位的快横波反射波波形的示意图；
26.图5是本发明实施例提供的一种压裂前和压裂后快横波反射波的偏移成像切片的对比图；
27.图6是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；
28.图7是本发明实施例提供的一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
30.在本发明实施例中，提供了一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法，如图1所示，该方法包括：
31.步骤102：获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料；
32.步骤104：根据所述压裂前横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波的偏移成像；
33.步骤106：从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，其中，第一偏移成像切片包括天然裂缝的发育情况；
34.步骤108：根据所述压裂后横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波；
35.步骤110：从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片；
36.步骤112：根据所述第一偏移成像切片和所述第二偏移成像切片识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
37.由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，提出了获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料，基于压裂前横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波的偏移成像，进而从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，该第一偏移成像切片显示的裂缝均为天然裂缝，同时，基于压裂后横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波，进而从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片，该第二偏移成像切片显示的裂缝可能为天然裂缝，也可能为压裂裂缝，因此，通过对第一偏移成像切片和第二偏移成像切片的结合、对比，即可识别出压裂裂缝，并可识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
38.具体实施时，可以对于某口测井，在压裂前和压裂后分别进行一次横波远探测测井资料采集，以得到压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料，通常可以采用多极子阵列声波测井仪器进行采集，采集资料中四分量偶极横波波形即为横波远探测原始资料。此外，压裂前横波远探测测井资料的采集资料中还包括声波测井仪器的方位曲线，用于确定声波测井仪器在井下旋转时所在方位。
39.具体实施时，得到压裂前横波远探测测井资料后，可以通过以下步骤实现根据所述压裂前横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波的偏移成像，例如，
40.根据所述压裂前横波远探测测井资料，获取四分量偶极横波反射波波形；
41.根据声波测井仪器在井下的方位曲线和所述四分量偶极横波反射波波形，确定出多组不同方位的快横波反射波波形，其中，相邻方位组间隔预设角度；
42.对多组不同方位的快横波反射波波形分别生成偏移成像。
43.具体实施时，可以采用横波反射波分步提取方法依次处理压裂前横波远探测测井资料，来获取四分量偶极横波反射波波形。如图2所示，横波反射波分步提取方法主要包括数字带通滤波、中值滤波、倾斜中值滤波、振幅恢复、叠加去噪五个步骤，其中数字带通滤波目的是压制高频毛刺噪声和低频基线偏移噪声；中值滤波目的是压制井孔直达波；倾斜中值滤波目的是压制地层界面波；振幅恢复目的是恢复井外远处反射波信号；叠加去噪目的是通过对不同接收器接收波形进行共中心点叠加来增强反射波信号。
44.如图2所示，图中第一道为深度道(用d表示)，第二道为四分量横波原始波形中的yy分量波形(wvyyo)。第三道为数字带通滤波后的横波波形(wvyy)，滤除了波形中的低频斯通利波噪声；第四道为中值滤波后的横波波形(fkyy)，压制了井孔直达波；第五道为倾斜中值滤波后的横波波形(smyy)，压制了地层界面波；第六道为振幅恢复后的横波波形(iqfyy)，可以观察到到达时间较晚的横波反射波得以显现；第七道为叠加去噪后的yy分量横波反射波波形(cyy)，可以看到到时较早的参与横波直达波信号得到进一步压制，而到时较晚的横波反射波信号更为清晰。
45.具体实施时，可以通过以下步骤实现根据声波测井仪器在井下的方位曲线和所述四分量横波反射波波形，确定出多组不同方位的快横波反射波波形，例如，根据声波测井仪器在井下的方位曲线，利用矢量旋转方法将所述四分量偶极横波反射波波形转换到大地坐标上；基于大地坐标上的四分量偶极横波反射波波形，确定出多组不同方位的快横波反射波波形。
46.具体的，利用矢量旋转方法将四分量偶极横波反射波转换到大地坐标上，即南北方位和东西方位。方法如式(1)所示。
[0047][0048]
式中xx、xy、yx、yy代表四分量偶极横波反射波波形，xxn、xyn、yxn、yyn代表归位到大地坐标后的四分量偶极横波反射波波形，a代表声波测井仪器在井下的方位。例如，相邻方位组间隔的预设角度以10度为间隔，以矢量旋转获18组快横波反射波为例，如式(2)所示。
[0049]
sh
β
＝xx
n cos2(β)-(xyn yxn)cos(β)sin(β) yy
n sin2(β)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0050]
式中sh
β
代表快横波反射波，β代表快横波反射波所在方位，例如，其值为10
°
，20
°
，
…
，180
°
。
[0051]
具体的，图3展示了通过处理图2中展示的压裂前四分量偶极横波反射波波形，得到的两组快横波反射波波形。图3中第一道为深度道，第二道为南北走向快横波反射波波形(以ns表示)，其中中间竖条代表井孔，井孔左侧为上行反射波，右侧为下行反射波。第三道为东西走向快横波反射波(以ew表示)。通过对比第二道和第三道，可以发现第三道中存在明显的有效反射波信号，特别是圆圈标注的7740m附近的上行反射波和7760m附近的下行发射波。这说明有效反射波即天然裂缝主要为东西走向。
[0052]
具体实施时，基于大地坐标上的四分量偶极横波反射波波形，确定出多组不同方
位的快横波反射波波形的偏移成像的过程中，可以进行克希霍夫偏移成像，从而获得18组快横波反射波的偏移成像切片。因为测井的观测系统决定了快横波反射波即包括上行反射波，也包括下行反射波，因此在偏移成像之前需先利用频率波数域方法做上、下行波分离。
[0053]
具体实施时，得到压裂后横波远探测测井资料后，可以通过以下步骤实现根据所述压裂后横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波，例如，根据所述压裂后横波远探测测井资料，获取四分量横波反射波波形；对四分量横波反射波波形逐个深度点进行处理，确定出多组不同方位的快横波反射波。
[0054]
具体的，因为压裂后的测井过程通常是在金属套管内开展的，金属套管会使得声波测井仪器方位测量失效。此时不能再采用压裂前的资料处理方式获取反射体能量最强的快横波反射波。针对这个问题，需逐个深度点处理压裂后的四分量的横波反射波波形，多组不同方位的快横波反射波，例如，得到相邻间隔10度的18组快横波反射波，并从中选择能量最强的一组快横波反射波波形，进而得到整个处理深度段的能量最强方位的快横波反射波。在计算过程中需考虑计算开始时间和计算截止时间，通常计算开始时间取值在5ms之后，即残余井孔直达波震荡时间之后。对选择出的能量最强的快横波反射波做克希霍夫偏移得到能量最强方位的快横波反射波的偏移成像，进而得到上述第二偏移成像切片。
[0055]
具体的额，图4展示了通过处理的x井压裂后横波远探测测井资料，得到能量最强方位和能量最弱方位的快横波反射波波形。图4中第一道为深度道，第二道为能量最强方位的快横波反射波(以sh表示)，其中7760m附近存在明显的反射波信号(如圆圈部分所示)；第三道为能量最弱方位的快横波反射波(以sv表示)，其中未发现明显的反射波信号。
[0056]
具体实施时，压裂前的快横波反射波偏移成像切片(即上述第一偏移成像切片)中显示的裂缝均为天然裂缝，从中可确定出天然裂缝的发育程度及发育方位；压裂后的快横波反射波的偏移成像切片(即上述第二偏移成像切片)中显示的裂缝可能为天然裂缝，也可能为压裂裂缝。通过对比压裂前和压裂后的快横波反射波偏移成像切片，可识别出压裂后快横波反射波偏移成像切片中的压裂裂缝的发育情况，包括发育程度及发育方位。如图5所示，图5中第三道和第四道依次展示了压裂前的快横波反射波偏移成像切片和压裂后的快横波反射波偏移成像切片。通过对比可以看到，两张切片上均展示出一条裂缝(如实线标注所示)：深度在7750m附近，与井孔径向距离20m。该裂缝为天然裂缝，在压裂前和压裂后的偏移成像切片中均存在，并且位置保持不变。在压裂后的偏移成像切片中，7750-7760m位置还存在多组裂缝(如虚线标注所示)，而这些裂缝并没有出现在压裂前的偏移成像切片中。因此，这些虚线标注的裂缝为压裂裂缝。
[0057]
具体实施时，实施上述井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法的过程包括以下步骤：
[0058]
步骤1：搜集研究区块相关测井数据，包括压裂前横波远探测测井资料、压裂后横波远探测测井资料；
[0059]
步骤2：处理压裂前采集的横波远探测测井资料，获得四分量偶极横波反射波波形；
[0060]
步骤3：结合仪器方位曲线，处理压裂前的四分量偶极横波反射波，得到10度间隔的18组快横波反射波波形；
[0061]
步骤4：对18组快横波反射波波形依次开展克希霍夫偏移成像，获得18组不同方位的偏移成像切片，从中选择天然裂缝最为发育的方位切片(即上述第一偏移成像切片)；
[0062]
步骤5：处理压裂后采集的横波远探测测井资料，获得四分量横波反射波波形；
[0063]
步骤6：逐深度点计算能量最强的快横波反射波；
[0064]
步骤7：对能量最强的快横波反射波做克希霍夫偏移成像，获得快横波偏移成像切片(即上述第二偏移成像切片)；
[0065]
步骤8：对比压裂前的快横波反射波偏移成像切片和压裂后的快横波反射波偏移成像切片，识别出天然裂缝和压裂裂缝，进一步确定压裂裂缝的发育情况。
[0066]
在本实施例中，提供了一种计算机设备，如图6所示，包括存储器602、处理器604及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法。
[0067]
具体的，该计算机设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。
[0068]
在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法的计算机程序。
[0069]
具体的，计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0070]
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置，如下面的实施例所述。由于井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置解决问题的原理与井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法相似，因此井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置的实施可以参见井旁隐蔽储层压裂裂缝识别方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0071]
图7是本发明实施例的井旁隐蔽储层压裂裂缝识别装置的一种结构框图，如图7所示，该装置包括：
[0072]
测井资料获取模块702，用于获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料；
[0073]
偏移成像模块704，用于根据所述压裂前横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波的偏移成像；
[0074]
第一偏移成像切片确定模块706，用于从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，其中，第一偏移成像切片包括天然裂缝的发育情况；
[0075]
多组快横波反射波确定模块708，用于根据所述压裂后横波远探测测井资料，确定多组不同方位的快横波反射波；
[0076]
第二偏移成像切片确定模块710，用于从多组不同方位的快横波反射波中确定出
能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片；
[0077]
压裂裂缝识别模块712，用于根据所述第一偏移成像切片和所述第二偏移成像切片识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
[0078]
在一个实施例中，所述偏移成像模块，包括：
[0079]
横波反射波波形获取单元，用于根据所述压裂前横波远探测测井资料，获取四分量横波反射波波形；
[0080]
多组快横波反射波确定单元，用于根据声波测井仪器在井下的方位曲线和所述四分量横波反射波波形，确定出多组不同方位的快横波反射波波形，其中，相邻方位组间隔预设角度；
[0081]
偏移成像单元，用于对多组不同方位的快横波反射波波形分别生成偏移成像。
[0082]
在一个实施例中，所述多组快横波反射波确定单元，具体用于根据声波测井仪器在井下的方位曲线，利用矢量旋转方法将所述四分量横波反射波波形转换到大地坐标上；基于大地坐标上的四分量横波反射波波形，确定出多组不同方位的快横波反射波波形。
[0083]
在一个实施例中，所述多组快横波反射波确定模块，具体用于根据所述压裂后横波远探测测井资料，获取四分量横波反射波波形；对四分量横波反射波波形逐个深度点进行处理，确定出多组不同方位的快横波反射波。
[0084]
本发明实施例实现了如下技术效果：提出了获取测井的压裂前横波远探测测井资料和压裂后横波远探测测井资料，基于压裂前横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波的偏移成像，进而从多组不同方位的快横波反射波的偏移成像中确定出天然裂缝最为发育的第一偏移成像切片，该第一偏移成像切片显示的裂缝均为天然裂缝，同时，基于压裂后横波远探测测井资料进行处理得到多组不同方位的快横波反射波，进而从多组不同方位的快横波反射波中确定出能量最强方位的快横波反射波，将确定出的快横波反射波生成偏移成像，得到第二偏移成像切片，该第二偏移成像切片显示的裂缝可能为天然裂缝，也可能为压裂裂缝，因此，通过对第一偏移成像切片和第二偏移成像切片的结合、对比，即可识别出压裂裂缝，并可识别出压裂裂缝的发育程度和发育方位。
[0085]
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0086]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。