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基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法


技术摘要:
本说明书提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊断方法,该系统包括储液罐、储砂罐、低压管汇、混砂车、供液管汇、泵车、高压管汇、竖直井筒、水平井筒、连接装置、高频压力检测装置和数据采集处理装置;低压管汇将储液罐和储砂罐连接至混砂车,混砂  全部
背景技术:
致密油气是重要的非常规能源,具有低孔、低渗、难动用的特点,需要采用大规模 水力压裂开发。在水力压裂过程中,获取井底压裂事件的信息,是实现井底压裂事件检测与 评估是关键问题之一。 目前,常用的压裂检测手段为微地震、示踪剂和井间检测等。然而,各项技术虽然 已经应用于压裂现场检测中,但各项技术均存在一定的局限性。微地震检测技术难以区分 连通裂缝和非连通裂缝;示踪剂成本较高切具有一定的放射性;井间检测需要增加额外的 工艺流程。总的来说,上述压裂检测手段存在成本高、操作复杂、施工难度高等问题。 针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:
本说明书实施例提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统和压裂诊 断方法,以解决现有技术中的压裂诊断方法成本高、操作复杂且施工难度高的问题。 本说明书实施例提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统,包括:储 液罐、储砂罐、低压管汇、混砂车、供液管汇、泵车、高压管汇、竖直井筒、水平井筒、连接装 置、高频压力检测装置和数据采集处理装置;其中,低压管汇用于将储液罐和储砂罐连接至 混砂车,混砂车用于将储液罐中储集的流体和储砂罐中储集的支撑剂混合成压裂液;混砂 车经由供液管汇将压裂液加入到泵车中,泵车经由高压管汇将压裂液泵入竖直井筒中,压 裂液经由竖直井筒进入与竖直井筒连接的水平井筒中,水平井筒设置在地层中,压裂液经 由水平井筒进入地层并压开裂缝,压裂液中的支撑剂用于支撑裂缝;连接装置用于连接竖 直井筒的井口和高频压力检测装置,高频压力检测装置用于在泵车停泵时检测水击压力波 信号;数据采集处理装置与高频压力检测装置连接,用于采集高频压力检测装置检测到的 水击压力波信号,并基于水击压力波信号进行压裂诊断。 在一个实施例中,连接装置为三通连接装置;系统还包括低频压力检测装置,三通 连接装置用于连接竖直井筒的井口、高频压力检测装置和低频压力检测装置;数据采集处 理装置与低频压力检测装置连接,用于采集低频压力检测装置检测到的压力信号。 在一个实施例中,裂缝包括多簇裂缝,系统还包括封隔器,封隔器设置在水平井段 中,用于分隔多簇裂缝。 在一个实施例中,高频压力检测装置的检测频率为200Hz以上。 在一个实施例中,低频压力检测装置的检测频率为1Hz。 本说明书实施例还提供了一种基于上述任意实施例中所述的系统的压裂诊断方 法,包括:开启高频压力检测装置;在开启高频压力检测装置之后,控制泵车停泵,并利用高 4 CN 111550230 A 说 明 书 2/8 页 频压力检测装置检测停泵时产生的水击压力波信号;利用数据采集处理装置采集高频压力 检测装置检测到的水击压力波信号;利用数据采集处理装置基于采集到的水击压力波信号 进行压裂诊断。 在一个实施例中,数据采集处理装置基于采集到的水击压力波信号进行压裂诊 断,包括:数据采集处理装置确定水击压力波信号的波速;数据采集处理装置对水击压力波 信号进行频谱分析,确定裂缝的反射时间;基于水击压力波信号的波速和裂缝的反射时间, 确定裂缝的位置。 在一个实施例中,数据采集处理装置基于采集到的水击压力波信号进行压裂诊 断,包括:获取预设的水击压力波信号反演模型;将采集到的水击压力波信号输入水击压力 波信号反演模型,得到裂缝的尺寸。 在一个实施例中,在开启高频压力检测装置之后,控制泵车停泵,包括:在开启高 频压力检测装置第一预设时间段之后,控制泵车停泵,其中,第一预设时间段不短于1分钟。 在一个实施例中,泵车停泵的时间不长于1分钟。 在一个实施例中,利用高频压力检测装置检测停泵时产生的水击压力波信号,包 括:利用高频压力检测装置检测停泵时产生的水击压力波信号持续第二预设时间段,其中, 第二预设时间段大于3分钟。 在本说明书实施例中,提供了一种基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统,包 括:储液罐、储砂罐、低压管汇、混砂车、供液管汇、泵车、高压管汇、竖直井筒、水平井筒、连 接装置、高频压力检测装置和数据采集处理装置;其中,低压管汇用于将储液罐和储砂罐连 接至混砂车,混砂车用于将储液罐中储集的流体和储砂罐中储集的支撑剂混合成压裂液; 混砂车经由供液管汇将压裂液加入到泵车中,泵车经由高压管汇将压裂液泵入竖直井筒 中,压裂液经由竖直井筒进入与竖直井筒连接的水平井筒中,水平井筒设置在地层中,压裂 液经由水平井筒进入地层并压开裂缝,压裂液中的支撑剂用于支撑裂缝;连接装置用于连 接竖直井筒的井口和高频压力检测装置,高频压力检测装置用于在泵车停泵时检测水击压 力波信号;数据采集处理装置与高频压力检测装置连接,用于采集高频压力检测装置检测 到的水击压力波信号,并基于水击压力波信号进行压裂诊断。上述方案中,通过在井口设置 高频压力检测装置,可以检测停泵时形成的水击压力波信号,通过设置与高频压力检测装 置连接的数据采集处理装置,可以采集高频压力检测装置检测到的水击压力波信号,并可 以基于水击压力波信号进行压裂诊断。上述系统具有设备简单、成本低的优点,而且不需要 改变施工工艺,具有普遍性和适用性。此外,上述系统可以在水力压裂的施工过程中进行实 时快速分析,从而指导压裂施工,时效性高。进一步的,基于水击压力波信号进行压裂诊断 的数据运算量小,因而具有处理效率高运算速度快的优点。通过上述方案解决了现有的压 裂监测手段存在成本高、操作复杂且施工难度高等问题,达到了能够方便高效地基于水击 压力波信号进行压裂诊断的技术效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,并不 构成对本申请的限定。在附图中: 图1示出了本说明书一个实施例中基于水击压力波信号进行压裂诊断的系统的示 5 CN 111550230 A 说 明 书 3/8 页 意图; 图2示出了本说明书一个实施例中的压裂诊断方法的流程图。
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