陈铭等:基于裂缝前缘邻井光纤应变的压裂裂缝参数解释方法
2024-10-11 17:45:11   作者:   点击:1668   来源:中国石油学会

邻井光纤应变监测技术作为裂缝形态精细诊断的新兴手段,能够清晰识别井间裂缝窜扰及多簇裂缝的非均匀扩展,在水平井压裂监测中发挥了重要作用。尽管前期研究建立了光纤应变正演模型,对裂缝扩展引发的光纤应变规律有了一定认识,但如何利用光纤应变数据反演裂缝参数,目前仍面临挑战。中国石油大学(华东)陈铭副教授、郭天魁教授团队针对这一问题,构建了三维水力裂缝诱发的光纤应变理论模型,提出了基于裂缝前缘光纤应变的裂缝参数反演方法,并通过正演数据分析,明确了裂缝参数可识别性,最后以美国水力压裂试验场公开数据进行裂缝参数反演实例验证。研究结果可以为邻井光纤应变在油田现场的应用提供重要的理论依据和技术支撑。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第8期。

(1)基于三维位移不连续边界元,揭示了裂缝前缘光纤应变对裂缝参数的敏感性,并建立了特征应变(峰值应变和零应变)与裂缝长度、高度之间的相关关系,为快速诊断裂缝参数提供了理论基础。

(2)建立了基于裂缝前缘光纤应变的裂缝参数反演模型,基于内点法可实现裂缝参数反演模型的高效求解,系统分析了裂缝长度、高度和宽度等反演参数的可识别性。研究发现利用裂缝前缘的光纤应变可有效识别缝长参数,而缝高、缝宽存在较强多解性,并提出解决反演多解性的研究建议。

(3)利用美国水力压裂试验场数据进行裂缝参数反演实例分析,通过特征应变快速反演裂缝长度等关键参数,验证了特征应变方法的高效性。进一步利用监测数据,结合反演模型,成功揭示了缝长、裂缝扩展速度及缝宽参数,证明了该模型在实际井应用中的可行性,为邻井光纤应变技术的推广应用提供了有力支撑。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202408010

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