Идентификация преобладающих ориентаций трещин

Идентификация преобладающих ориентаций трещин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] По этой заявке испрашивается преимущество приоритетов предварительной заявки №61/710582 на патент США под названием “Identifying dominant fracture orientations”, поданной 5 октября 2012 года и заявки №13/896792 на патент полезности США под названием “Identifying dominant fracture orientations”, поданной 17 мая 2013 года.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Это описание относится к идентификации преобладающих ориентаций трещин на основании микросейсмических данных. Микросейсмические данные часто регистрируют в связи с операциями по гидравлическому разрыву, выполняемыми относительно подземного пласта. Операции по гидравлическому разрыву обычно выполняют для создания искусственных трещин в подземном пласте и тем самым для повышения продуктивности подземного углеводородного пласта. Давления, создающиеся при выполнении операции по гидравлическому разрыву пласта, могут наводить низкоамплитудные и низкоэнергетические сейсмические события в подземном пласте, а события можно обнаруживать датчиками и собирать для анализа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0003] Согласно общему аспекту преобладающие ориентации трещин в подземной зоне идентифицируют на основании микросейсмических данных.

[0004] Согласно некоторым аспектам ориентацию основной плоскости определяют для каждой из множества основных плоскостей. Основные плоскости определяются компланарными поднаборами или содержатся в компланарных поднаборах данных о микросейсмических событиях (например, о трех или большем количестве микросейсмических событий), собираемых при выполнении операции по гидравлическому разрыву подземной зоны (например, собираемых до, во время или после операций по гидравлическому разрыву). Вычисляют количественный параметр ориентаций основных плоскостей в каждом из множества диапазонов ориентаций (например, направлений). Преобладающую ориентацию трещины идентифицируют для подземной зоны на основании одного или нескольких идентифицированных количественных параметров.

[0005] Осуществления могут включать один или несколько нижеследующих признаков. Гистограмму (например, основанную на преобразованиях Хафа или других вычислениях) вычисляют и отображают; гистограмма показывает количественный параметр ориентаций основных плоскостей в каждом из диапазонов направлений. Идентифицированным количественным параметром ориентаций основных плоскостей может быть значение вероятности, статистическое значение, значение частоты, числовое значение или значение другого вида.

[0006] Дополнительно или в качестве варианта эти и другие осуществления могут включать в себя один или несколько нижеследующих признаков. Каждая ориентация основной плоскости включает в себя угол простирания и угол наклона для одной из основных плоскостей. Множество диапазонов ориентаций идентифицируют на основании ориентаций основных плоскостей. Множество диапазонов ориентаций идентифицируют путем сортировки углов простирания, идентификации кластеров сортированных углов простирания, сортировки углов падения, идентификации кластеров сортированных углов падения и определения диапазонов ориентаций на основании кластеров сортированных углов простирания и кластеров сортированных углов падения.

[0007] Дополнительно или в качестве варианта эти и другие осуществления могут включать в себя один или несколько нижеследующих признаков. Множество диапазонов ориентаций представляют собой фиксированные значения, определяемые независимо от ориентаций основных плоскостей. Каждый компланарный поднабор микросейсмических событий идентифицируют на основании данных о микросейсмических событиях. Вычисляют нормальный вектор к основной плоскости, определяемой каждым компланарным поднабором. Ориентации основных плоскостей вычисляют на основании нормальных векторов.

[0008] Дополнительно или в качестве варианта эти и другие осуществления могут включать в себя один или несколько нижеследующих признаков. Идентификация преобладающей ориентации трещины включает в себя идентификацию множества преобладающих ориентаций трещин. Идентификация множества преобладающих ориентаций трещин включает в себя идентификацию диапазонов ориентаций, имеющих наибольшие количественные параметры плоскостей трещин. Идентифицируют кластер микросейсмических событий, связанных с каждой из преобладающих ориентаций трещин. Преобладающую плоскость трещины для каждой преобладающей ориентации трещины образуют на основании подбора (например, оптимального или иного) микросейсмических событий в кластере. Процесс подбора может быть основан на алгоритмах наименьших расстояний, алгоритмах максимального правдоподобия или любых других подходящих способах.

[0009] Подробности одного или нескольких осуществлений отражены на сопровождающих чертежах и в описании, приведенных ниже. Другие признаки, объекты и преимущества станут очевидными из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.

ОПИСАНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

[0010] фиг. 1А - пример системы скважин; фиг. 1В - структурная схема примера вычислительной подсистемы 110 из фиг. 1А;

[0011] фиг. 2 - график, иллюстрирующий пример гистограммы;

[0012] фиг. 3А и 3В - диаграммы, иллюстрирующие пример ориентации плоскости трещины; и

[0013] фиг. 4 - блок-схема последовательности действий примера способа идентификации преобладающих ориентаций трещин.

[0014] На различных чертежах одинаковыми позициями обозначены аналогичные элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0015] Нижеследующие заявки на патенты США включены в настоящее раскрытие путем ссылки: (1) предварительная заявка №61/710582 на патент США под названием “Identifying dominant fracture orientations”, поданная 5 октября 2012 года; (2) заявка на патент США №13/896400 под названием “Geometrical presentation of fracture planes”, поданная 17 мая 2013 года; (3) заявка №13/896389 на патент США под названием “Analyzing microseismic data from a fracture treatment”, поданная 17 мая 2013 года; (4) заявка №13/861986 на патент США под названием “Identifying orientation clusters from microseismic data”, поданная 12 апреля 2013 года; (5) заявка №13/896394 на патент США под названием “Determining a confidence value for a fracture plane”, поданная 17 мая 2013 года; (6) заявка №13/896406 на патент США под названием “Managing microseismic data for fracturing matching”, поданная 17 мая 2013 года; (7) заявка №13/792772 на патент США под названием “Updating microseismic histogram data”, поданная 11 марта 2013 года; (8) заявка №13/896425 на патент США под названием “Propagating fracture plane updates”, поданная 17 мая 2013 года; (9) заявка №13/896617 на патент США под названием “Identifying fracture planes from microseismic data”, поданная 17 мая 2013 года.

[0016] Согласно некоторым аспектам, которые описываются в этой заявке, параметры трещин, преобладающие ориентации трещин или другие данные идентифицируют на основании микросейсмических данных. В некоторых отдельных случаях данные этих и других видов динамически идентифицируют, например, в реальном времени в течение операции по гидравлическому разрыву или работы по гидравлическому разрыву. При многих применениях и в способах анализа необходима идентификация в реальном времени плоскостей трещин на основании микросейсмических событий, а индивидуальные плоскости трещин могут быть отображены для показа временной эволюции и геометрического сокращения, в том числе местоположения, распространения, роста, уменьшения или исчезновения плоскостей трещин. Такие функциональные возможности могут быть включены в системы управления, программное обеспечение, техническое обеспечение или инструментальные средства других видов, доступные для инженеров или операторов нефтегазовой отрасли, когда они анализируют потенциальные нефтегазовые месторождения, стимулируют трещины гидравлического разрыва и анализируют получающиеся сигналы. Такими инструментальными средствами может обеспечиваться надежный и непосредственный интерфейс для представления и визуализации динамических характеристик трещин гидравлического разрыва, который может облегчать анализ сложности трещин, структуры сетки трещин, перемещений блоков породы и геометрии коллектора. Такие инструментальные средства могут облегчать оценивание эффективности операции по гидравлическому разрыву, возрастающей, например, в результате усовершенствования, улучшения или оптимизации плотности трещин и длины и высоты траекторий. Такие усовершенствования при выполнении операции по гидравлическому разрыву, применяемые к коллектору, могут приводить к повышению добычи углеводородов или других ресурсов или продуктов из коллектора.

[0017] Операции по гидравлическому разрыву можно применять в любой подходящей подземной зоне. Операции по гидравлическому разрыву часто применяют для плотных пластов с низкой проницаемостью коллекторов, которые могут включать в себя обычные нефтегазоносные коллекторы с низкой проницаемостью, непрерывные бассейновые ресурсные зоны и сланцевые газовые коллекторы или пласты других видов. Гидравлическим разрывом можно создавать искусственные трещины в геологической среде, что может повышать добычу углеводородов из коллектора.

[0018] Во время применения операции по гидравлическому разрыву вследствие нагнетания жидкостей под высоким давлением могут изменяться напряжения, повышаться напряжения, изменяться ориентации напряжений, накапливаться напряжения сдвига и возникать другие эффекты в геологических подземных структурах. В некоторых отдельных случаях микросейсмические события связаны с трещинами гидравлического разрыва, создаваемыми при выполнении работ по гидравлическому разрыву. Акустическая энергия или звуки, связанные с напряжениями в породе, деформациями или гидравлическим разрывом, могут быть обнаружены и собраны с помощью датчиков. В некоторых отдельных случаях микросейсмические события имеют относительно низкую энергию (например, на каротажной диаграмме значение интенсивности или величина момента меньше трех), и некоторая неопределенность, или неточность, или погрешность измерения связана с местоположениями событий. Неопределенность может быть описана, например, вытянутым сфероидом, при этом максимальное правдоподобие соответствует центру сфероида и минимальное правдоподобие соответствует краю. Кроме того, в некоторых отдельных случаях неопределенность момента (или интенсивности) сигнала, неопределенность отметки времени события или сочетание неопределенностей этих и других видов может возникать и может описываться аналогичными или другими способами.

[0019] Картирование микросейсмических событий можно использовать для определения геометрического положения места источника микросейсмических событий на основании обнаруживаемых продольных и поперечных волн. Из обнаруживаемых продольных и поперечных волн (например, p-волн и s-волн) можно получать дополнительную информацию о микросейсмических событиях, в том числе положение места источника, местоположение события и неопределенность измерения положения, время возникновения события, величину момента события, направление движения частиц и спектр излучения энергии, и возможно, другие параметры. Мониторинг микросейсмических событий можно осуществлять в реальном времени, и кроме того, в некоторых отдельных случаях события обрабатывают в реальном времени в течение операции по гидравлическому разрыву. В некоторых отдельных случаях после операции по гидравлическому разрыву микросейсмические события, возникающие в результате выполнения операции, собирают и совместно обрабатывают как «постданные».

[0020] Обработка данных о микросейсмических событиях, собираемых при выполнении операции по гидравлическому разрыву, может включать в себя сопоставление трещин (также называемое картированием трещин). В процессе сопоставления трещин можно идентифицировать плоскости трещин в любой зоне на основании микросейсмических событий, собранных из зоны. В некоторых примерах вычислительных алгоритмов для сопоставления трещин используются данные о микросейсмических событиях (например, местоположение событий, неопределенность измерения местоположений событий, величина момента событий и т.д.) для идентификации индивидуальных трещин, которые соответствуют собранному набору микросейсмических событий. Некоторые примеры вычислительных алгоритмов позволяют вычислять статистические свойства картин трещин. Статистические свойства могут включать в себя, например, ориентацию трещин, тренды ориентаций трещин, размер трещин (например, длину, высоту, площадь, поперечное сечение и т.д.), плотность трещин, сложность трещин, свойства сетки трещин и т.д. В некоторых вычислительных алгоритмах учитывается неопределенность местоположений событий путем использования реализаций местоположений микросейсмических событий. Например, альтернативные статистические реализации, связанные с методами Монте-Карло, могут использоваться при заданном распределении вероятностей относительно сфероидного распределения или распределения другого вида.

[0021] Обычно алгоритмы сопоставления трещин могут работать по данным в реальном времени, постданным или по любому сочетанию временных данных этих и других видов. Некоторые вычислительные алгоритмы сопоставления трещин работают только по постданным. Алгоритмы, работающие по постданным, можно использовать в случае, когда любой поднабор из нескольких поднаборов обрабатываемых микросейсмических данных собирают при выполнении операции по гидравлическому разрыву; такие алгоритмы могут обращаться (например, как к исходным данным) к полному поднабору обрабатываемых микросейсмических событий. В некоторых осуществлениях алгоритмы сопоставления трещин могут работать по данным в реальном времени. Такие алгоритмы можно использовать для автоматического сопоставления в реальном времени трещин в течение операции по гидравлическому разрыву. Алгоритмы, работающие по данным в реальном времени, можно использовать в течение операции по гидравлическому разрыву и такими алгоритмами можно адаптировать или динамически обновлять модель ранее идентифицированных трещин для отражения вновь зарегистрированных микросейсмических событий. Например, одновременно с обнаружением и сбором микросейсмических событий с поля обработки для гидравлического разрыва алгоритм автоматического сопоставления в реальном времени трещин может реагировать на эти новые события путем динамической идентификации и получения плоскостей трещин в реальном времени из уже собранных микросейсмических событий. Некоторые вычислительные алгоритмы сопоставления трещин могут работать по сочетанию постданных и данных в реальном времени.

[0022] В некоторых случаях, когда новое микросейсмическое событие добавляется к существующему набору N событий, которые уже были собраны в реальном времени, N+1 событие можно рассматривать как постданные и обрабатывать, например, с помощью алгоритма, который может работать по постданным. В некоторых условиях нет достаточного времени для выполнения в полной мере в реальном времени алгоритма, работающего по постданным. В некоторых осуществлениях данные о новых событиях могут обрабатываться в должной мере на основании, например, характера поступающих в реальном времени событий, разнесения их во времени, геометрических местоположений, накопленных событий, которые не были полностью обработаны, или сочетания этих и других критериев.

[0023] В некоторых случаях алгоритмы отображения приспосабливают для работы в условиях, которые возникают при обработке в реальном времени микросейсмических данных. Например, проблемы или ситуации нескольких видов могут возникать преимущественно в контексте реального времени. В некоторых отдельных случаях способы обработки в реальном времени можно приспособить для учета (или для снижения или исключения) низкой точности, которая иногда связана с трещинами, выделяемыми из наборов данных, не содержащих достаточного количества микросейсмических событий или не содержащих достаточного количества микросейсмических событий в определенных частях области. Некоторые способы обработки в реальном времени можно приспособить для формирования данных о трещинах, которые согласуются с данными о трещинах, получаемыми на основании способов обработки постданных. Например, при обработке одинаковых данных некоторыми способами обработки в реальном времени, описанными в этой заявке, получают результаты, которые статистически являются такими же, соответствующими статистическому критерию проверки гипотезы (статистическому T-критерию и F-критерию), как результаты, получаемые способами обработки постданных.

[0024] В некоторых случаях способы обработки в реальном времени можно без труда адаптировать (например, с точки зрения пользователя моментально) для представления пользователям данных об идентифицированных трещинах. Такие особенности могут позволить промысловым инженерам или операторам динамически получать информацию о геометрии трещин и при необходимости корректировать параметры операции по гидравлическому разрыву (например, для совершенствования, улучшения, оптимизации или же изменения операции). В некоторых отдельных случаях плоскости трещин динамически получают из микросейсмических данных и отображают в реальном времени для промысловых инженеров. Способы обработки в реальном времени могут иметь характеристику, обеспечивающую высокую скорость выполнения операций. В некоторых случаях характеристику можно улучшить с помощью технологии параллельных вычислений, технологии распределенных вычислений, способов параллельной поточной обработки, быстродействующих алгоритмов двоичного поиска или сочетания их, а также других технических и программных решений, которые облегчают выполнение операций в реальном времени.

[0025] В некоторых осуществлениях технологией сопоставления трещин может непосредственно представляться информация о плоскостях трещин, связанных с трехмерными микросейсмическими событиями. В представляемых плоскостях трещин могут отображаться сетки трещин, которые имеют многочисленные ориентации и формируют сложные картины трещин. В некоторых случаях параметры трещин гидравлического разрыва получают из облака данных о микросейсмических событиях; такие параметры могут включать в себя, например, тренды ориентаций трещин, плотность трещин и сложность трещин. Информация о параметрах трещин может представляться промысловым инженерам или операторам, например, на табличном, числовом или графическом интерфейсе или интерфейсе, на котором сочетаются табличные, числовые и графические элементы. Графический интерфейс может быть представлен в реальном времени и может показывать в реальном времени динамические характеристики трещин гидравлического разрыва. В некоторых отдельных случаях это может помочь промысловым инженерам выполнять анализ сложности трещин, сетки трещин и геометрии коллектора или может помочь им лучше понять процесс протекания гидравлического разрыва.

[0026] В некоторых осуществлениях точные значения достоверности используют для количественного оценивания показателя достоверности плоскостей трещин, получаемых из микросейсмических данных. Точные значения достоверности можно использовать для классификации трещин по уровням достоверности. Например, три уровня достоверности (низкий уровень достоверности, средний уровень достоверности и высокий уровень достоверности) подходят для некоторых ситуаций, тогда как для иных ситуаций может подходить другое количество (например, два, четыре, пять и т.д.). Точное значение достоверности плоскости трещины можно вычислить на основании любых подходящих данных. В некоторых осуществлениях точное значение достоверности плоскости трещины вычисляют на основании местоположений микросейсмических событий и неопределенностей положений, величины моментов индивидуальных микросейсмических событий, расстояний между индивидуальными событиями и их опорной плоскостью трещин, количеством опорных событий, связанных с плоскостью трещины, и веса вариации ориентации трещины наряду с некоторыми другими.

[0027] Точные значения достоверности можно вычислять и плоскости трещин можно классифицировать в любой подходящий момент времени. В некоторых случаях точные значения достоверности вычисляют и плоскости трещин классифицируют в реальном времени в течение операции по гидравлическому разрыву. Плоскости трещин могут быть представлены пользователю в любой подходящий момент времени и в любом подходящем формате. В некоторых отдельных случаях плоскости трещин представляют в реальном времени графически на пользовательском интерфейсе в соответствии с точными значениями достоверности, в соответствии с точными уровнями достоверности или в соответствии с классификацией любого другого вида. В некоторых отдельных случаях пользователи могут выбирать индивидуальные группы или индивидуальные плоскости (например, с высокими уровнями достоверности) для наблюдения или анализа. Плоскости трещин могут быть представлены пользователю в алгебраическом формате, числовом формате, графическом формате или формате, являющемся сочетанием этих или других форматов.

[0028] В некоторых осуществлениях мониторинг микросейсмических событий выполняют в реальном времени в течение операции по гидравлическому разрыву. Кроме того, при мониторинге событий их можно обрабатывать в реальном времени, их можно обрабатывать позднее в качестве постданных или их можно обрабатывать при использовании комбинированной обработки данных в реальном времени и постданных. События можно обрабатывать любым подходящим способом. В некоторых случаях события обрабатывают индивидуально в момент времени, в который их принимают, и в порядке, в котором их принимают. Например, состояние S(M, N-1) системы можно использовать для представления М плоскостей, образованных при N-1 предшествующих событиях. Новое наступающее N-е событие может запускать систему S(M, N-1). В некоторых случаях при приеме N-го события гистограмму или распределение диапазонов ориентаций образуют или обновляют. Например, гистограмму распределения вероятностей или гистограмму преобразования Хафа вырожденных плоскостей в области углов простирания или падения можно образовать для идентификации возможных преобладающих ориентаций, включенных в наборы трещин.

[0029] Основную плоскость можно образовать на основании поднабора микросейсмических событий. Например, любые три неколлинеарные точки в пространстве могут однозначно задавать основную плоскость. Основную плоскость, заданную тремя неколлинеарными микросейсмическими событиями, можно представить нормальным вектором к плоскости с компонентами (a, b, c). Нормальный вектор (a, b, c) можно вычислить на основании пространственного положения трех событий. Ориентацию основной плоскости можно вычислить на основании нормального вектора. Например, падение θ или простирание φ могут иметь вид

Угол θ падения плоскости трещины можно представить углом между плоскостью трещины и горизонтальной плоскостью (например, плоскостью xy). Угол φ простирания плоскости трещины можно представить углом между горизонтальной опорной осью (например, осью x) и горизонтальной линией, по которой плоскость трещины пересекает горизонтальную плоскость. Например, угол простирания можно задавать относительно севера или другого горизонтального опорного направления. Плоскость трещины можно определять другими параметрами, в том числе другими угловыми параметрами, а не углом простирания и углом падения.

[0030] В общем, N событий могут поддерживать P=N(N-1)(N-2)/6 основных плоскостей, определяемых углами простирания и падения. Гистограмму вероятности можно построить на основании углов ориентации. Гистограмма вероятности или улучшенная гистограмма преобразования Хафа может иметь подходящую конфигурацию, основанную на размере столбика гистограммы. Например, конфигурация гистограммы, фиксированный набор переменных и статический размер столбиков могут быть основаны на фиксированном размере столбиков и фиксированном количестве столбиков, естественном оптимальном размере столбиков в области углов простирания и падения или столбиков гистограммы других видов. Гистограмма может быть основана на любом подходящем количестве микросейсмических событий (например, десятках, сотнях, тысячах и т.д.) или любом подходящем диапазоне ориентаций. В некоторых случаях многочисленные дискретные столбики определяют для гистограммы, и каждый столбик представляет дискретный диапазон ориентаций. Количественный параметр основных плоскостей в каждом дискретном диапазоне можно вычислить на основании основных плоскостей. В некоторых случаях каждая ориентация основной плоскости попадает в диапазон ориентаций, связанный с одним из столбиков. Например, в случае N микросейсмических событий каждую из P основных плоскостей можно приписать к столбику гистограммы и можно вычислить количественный параметр основных плоскостей, приписанных к каждому столбику. Вычисленный количественный параметр для каждого столбика может быть любым подходящим значением. Например, количественный параметр может быть ненормированным числом основных плоскостей, количественный параметр может быть нормированной вероятностью, частотой, или частью основных плоскостей, или количественный параметр может быть значением другого вида, которое пригодно для гистограммы. Гистограмму можно образовать для представления количественного параметра основных плоскостей, приписанных ко всем столбикам, или для представления количественных параметров основных плоскостей, приписанных к поднабору столбиков.

[0031] В некоторых примерах гистограмму представляют в виде трехмерной столбиковой диаграммы, трехмерной карты поверхности или другого подходящего графика в надлежащей системе координат. Пики на гистограммном графике могут показывать преобладающие ориентации трещин. Например, по одной оси гистограммы можно представлять углы простирания от 0° до 360° (или в другом диапазоне) и углы простирания можно подразделять на любое подходящее число столбиков; по другой оси гистограммы можно представлять углы падения от 60° до 90° (или в другом диапазоне) и углы падения можно подразделять на любое подходящее число столбиков, которые могут иметь одинаковые или различные размеры. Количественный параметр (например, вероятность) для каждого столбика можно представлять по третьей оси гистограммы. Результирующий график может иметь локальные максимумы (пики). Каждый локальный максимум (пик) может показывать соответствующий угол простирания и угол падения, которые отображают преобладающую ориентацию трещины. Например, локальный максимум гистограммы может показывать, что большее число основных плоскостей выровнены по направлению этой ориентации (или диапазону ориентаций), чем по направлению соседних ориентаций, и эти основные плоскости почти параллельны или по существу находятся на одном уровне.

[0032] Диапазон ориентаций, отображаемый каждым столбиком гистограммы, можно определить любым соответствующим способом. В некоторых случаях каждый столбик представляет заданный диапазон ориентаций. Например, можно использовать способ для неравномерно распределенных столбиков фиксированных размеров. В некоторых случаях диапазон или размер каждого столбика зависит от данных, представляемых гистограммой. Например, можно использовать способ для естественных оптимальных размеров столбиков. Например, можно использовать способ для адаптивных размеров столбиков. В некоторых отдельных случаях ориентации основных плоскостей сортируют, а кластеры сортированных ориентаций идентифицируют. Например, все простирания можно сортировать в порядке понижения или повышения и затем группировать в кластеры; аналогично, все значения падения можно сортировать в порядке понижения или повышения и затем группировать в кластеры. Кластеры можно связывать с двумерной сеткой и можно подсчитывать количество основных плоскостей в каждой ячейке сетки. В некоторых случаях этим способом можно динамически формировать адаптивные кластеры, что приводит к получению высокоточных значений для преобладающих ориентаций. Этот способ и связанные с ними детализации можно реализовать при вычислительной сложности N³log(N) и в рамках обычной сложности компьютерной памяти. В некоторых случаях размеры столбиков для простирания и падения фиксированы и каждую ячейку сетки размещения основной плоскости можно точно определить с помощью соответствующего простирания и падения при вычислительной сложности N³.

[0033] Плоскости трещин, связанные с набором микросейсмических событий, можно получить на основании преобладающих ориентаций, включенных в гистограммные данные. Основные плоскости, для которых поддерживается преобладающая ориентация (θ, φ), могут быть почти параллельными или же располагаться на одном уровне. Основные плоскости, расположенные на одном уровне, можно объединить друг с другом с образованием новой плоскости трещин с более сильной опорой (например, представляющей большее число микросейсмических событий). Любой подходящий способ можно использовать для объединения плоскостей трещин. В некоторых случаях для каждой преобладающей ориентации (θ, φ) образуют нормаль к вектору плоскости с составляющими (sin θ cos φ, sin θ sin φ, cos θ). В некоторых отдельных случаях результаты не чувствительны к местоположению плоскости и без потери общности плоскость можно принимать во внимание через посредство ее нормального вектора (например, приняв, что начало находится в плоскости). Плоскость можно описать как x sin θ cos φ+y sin θ sin φ+z cosθ=0. Расстояние (с учетом знака) каждого события (x₀, y₀, z₀) от основной плоскости до образованной плоскости может быть представлено в виде d=-(x₀ sin θ cos φ+y₀ sin θ sin φ+x₀ cos θ). В этом представлении события с противоположными знаками d расположены на противоположных сторонах плоскости.

[0034] В некоторых случаях микросейсмические события группируют в кластеры на основании их расстояния от образованных плоскостей трещин. Например, кластер событий может содержать группу событий, ближайших к образованной плоскости трещины. Сам по себе каждый кластер микросейсмических событий может поддерживать конкретную плоскость трещины. Размер кластера соотносится с числом событий, которые содержит кластер. В некоторых случаях вводимыми пользователем данными или другими программными данными можно задавать минимальное число событий в поддерживаемом кластере. Минимальный размер кластера может зависеть от числа микросейсмических событий в данных. В некоторых отдельных случаях минимальный размер кластера должен быть больше трех или равен трем. Например, кластеры, имеющие размер, превышающий минимальный размер кластера или равный ему, можно считать легитимными плоскостями трещин. Алгоритм подгонки можно применить для определения местоположения и значений неопределенности местоположения событий в каждом кластере для нахождения соответствующих плоскостей трещин. В некоторых осуществлениях для процесса создания кластеров можно использовать адаптивный способ. В некоторых случаях (оптимальный) набор кластеров можно получать путем неравномерного группирования в каждом из двух направлений (например, по углам простирания и падения) ориентации основной плоскости.

[0035] Любой подходящий способ можно использовать для идентификации плоскости трещины на основании набора микросейсмических событий. В некоторых случаях используют подбор методом хи-квадрат. С учетом K наблюдаемых микросейсмических событий местоположения можно представить как (x_i, y_i, z_i), а неопределенности измерений можно представить как (σ_ix, σ_iy, σ_iz), где 1≤i≤K. Параметры модели z=ax+by+c плоскости можно вычислить, например, путем минимизации оценочной функции хи-квадрат

Оценочную функцию хи-квадрат можно решить любым подходящим способом. В некоторых отдельных случаях решение можно получить путем нахождения решений трех уравнений в частных производных χ²(a, b, c) относительно переменных, где каждую частную производную приводят к нулю. В некоторых отдельных случаях отсутствует аналитическое решение для этих нелинейных уравнений. Численные методы (например, метод Ньютона, метод Ньютона-Рафсона, метод сопряженных градиентов или другой метод) можно применять, чтобы находить решение для параметров a, b и c, и при этом могут быть вычислены углы простирания и падения (например, при использовании уравнения (1), приведенного выше). Преобладающая ориентация плоскости трещины, вычисленная на основании микросейсмических событий, может быть такой же, как преобладающая ориентация трещины, идентифицированная по гистограмме, или может несколько отличаться от нее. Дополнительный или другой способ можно использовать для нахождения решений для коэффициентов плоскости, например, путем минимизации максимального абсолютного значения i-го вклада или любой другой подходящей метрики.

[0036] В некоторых осуществлениях с помощью алгоритма выполняют итерацию относительно всех возможных преобладающих ориентаций для распространения на все возможные плоскости трещин. В некоторых случаях с помощью алгоритма выполняют итерацию относительно выбранного поднабора возможных преобладающих ориентаций. При итерациях плоскости могут сходиться. Некоторые плоскости могут точно совпадать друг с другом, а некоторые могут находиться близко друг к другу. Например, две плоскости могут считаться находящимися близко друг к другу, когда среднее расстояние одной плоскости от другой плоскости меньше заданного порога. Пороговое расстояние может задаваться, например, как контрольный параметр. Пороговое расстояние может задаваться, например, адаптивно во время процесса итерации. С помощью алгоритма можно объединять друг с другом близкие плоскости и опорные события одной плоскости можно связывать с опорными событиями другой, полученной объединением плоскости (плоскостей). С помощью алгоритма объединения можно определять некоторые события, которые были связаны с двумя объединяемыми плоскостями, не связанными с полученной объединением плоскостью. Например, применительно к ситуации реального времени при некоторых относительных количествах новых несвязанных событий процесс объединения может быть перенесен на последующие этапы алгоритма или на позднее время.

[0037] В некоторых случаях ограничения накладывают на плоскости трещин, идентифицированные на основании микросейсмических данных. Например, в некоторых случаях невязка расстояний событий должна быть меньше, чем заданное допустимое расстояние. Допустимое расстояние можно задавать, например, в качестве контрольного параметра. В некоторых отдельных случаях идентифицированные плоскости трещин необходимо надлежащим образом вычислять, чтобы обозначать (максимальный заданный) конечный размер трещин. Границу усеченных плоскостей можно вычислять на основании положения опорных событий и неопределенности измерения местоположения события. Новые конечно-размерные плоскости трещин могут быть объединены с уже идентифицированными плоскостями трещин при соблюдении условий конечного размера.

[0038] В некоторых отдельных случаях новое N-ое микросейсмическое событие связывают с плоскостями трещин, уже идентифицированными на основании предшествующих N-1 микросейсмических событий. При связывании нового события с существующей трещиной алгоритм можно использовать для обновления существующей трещины. Например, обновление трещины может изменить геометрию, местоположение, ориентацию или другие параметры трещины. При выборе одной из ранее идентифицированных плоскостей трещин можно вычислить расстояние плоскости трещины от нового события. Если расстояние меньше контрольного параметра расстояния или равно ему, новое событие может быть добавлено к опорному набору событий для плоскости трещины. Если расстояние больше контрольного параметра расстояния, другие ранее идентифицированные плоскости трещин можно выбирать (например, итерацион