Идентификация кластеров ориентации по микросейсмическим данным

Идентификация кластеров ориентации по микросейсмическим данным

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее описание изобретения относится к идентификации преобладающих ориентаций трещин по микросейсмическим данным. Микросейсмические данные часто получают в связи с гидравлическими разрывами пласта, применяемыми к подземной формации. Гидравлические разрывы пласта, как правило, используют чтобы вызвать образование искусственных трещин в подземной формации и, тем самым, повысить продуктивность подземного пласта при добыче углеводородов. Давления, создаваемые гидроразрывом, могут вызывать в подземном пласте сейсмические события малой амплитуды или малой энергии, данные о которых могут регистрироваться датчиками и накапливаться для анализа.

Сущность изобретения

[0002] В общем аспекте преобладающие ориентации трещин в подземной зоне идентифицируют по микросейсмическим данным.

[0003] В некоторых аспектах ориентация базовой плоскости определяется для каждого множества базовых плоскостей. Базовые плоскости определяют с помощью компланарных подмножеств данных о микросейсмических событиях (например, трех или нескольких микросейсмических событий), собранных при гидроразрыве пласта в подземной зоне. Количество вариантов ориентации базовых плоскостей в каждой из множества кластеров вычисляют. Преобладающую ориентацию трещин идентифицируют для подземной зоны на основании одного или нескольких установленных количеств.

[0004] Варианты осуществления могут содержать один или более из следующих признаков. Отображают гистограмму, при этом гистограмма указывает количество вариантов ориентации базовых плоскостей в каждом из кластеров. Установленное количество ориентаций базовых плоскостей может представлять собой значение вероятности, значение частоты, значение числа или другой тип значения.

[0005] Дополнительно или альтернативно, эти и другие варианты осуществления могут включать в себя один или более из следующих признаков. Каждая ориентация базовой плоскости содержит угол простирания и угол падения для одной из базовой плоскостей. Множество кластеров идентифицируют на основании ориентаций базовых плоскостей. Множество кластеров идентифицируют путем сортировки углов простирания, идентификации кластеров отсортированных углов простирания, сортировки углов падения, идентификации кластеров отсортированных углов падения и определения кластеров на основании кластеров отсортированных углов простирания и кластеров отсортированных углов падения.

[0006] Дополнительно или альтернативно, эти и другие варианты осуществления могут включать в себя один или более из следующих признаков. Множество кластеров представляет собой фиксированные значения, определенные независимо от ориентаций базовых плоскостей. Каждое компланарное подмножество микросейсмических событий идентифицируют по данным о микросейсмических событиях. Для базовой плоскости, определенной с помощью каждого компланарного подмножества, вычисляют нормальный вектор. На основании нормальных векторов вычисляют ориентации базовых плоскостей.

[0007] Дополнительно или альтернативно, эти и другие варианты осуществления могут включать в себя один или более из следующих признаков. Идентификация преобладающей ориентации трещины включает в себя идентификацию множества преобладающих ориентаций трещин. Идентификация множества преобладающих ориентаций трещин включает в себя идентификацию кластеров, содержащих наибольшие количества плоскостей трещин. Идентифицируют кластер микросейсмических событий, связанных с каждой из преобладающих ориентаций трещин. Преобладающую плоскость трещины для каждой преобладающей ориентации трещины генерируют на основании подбора (например, на основании оптимальности или по другому критерию) микросейсмических событий в кластере.

[0008] Детали одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения приведены на прилагаемых чертежах и в нижеследующем описании. Другие признаки, цели и преимущества станут понятными из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

[0009] На фиг. 1А представлена схема типовой системы скважин. На фиг. 1В представлена схема типовой вычислительной подсистемы 110, представленной на фиг. 1А.

[0010] На фиг. 2 представлен график, изображающий типовую гистограмму.

[0011] На фиг. 3А и 3В представлены графики, изображающие типовую ориентацию плоскости трещины.

[0012] На фиг. 4 показана блок-схема типового способа идентификации преобладающих ориентаций трещин.

[0013] На фиг. 5 показана блок-схема типового итерационного способа идентификации кластеров значений ориентации.

[0014] На фиг. 6 показана блок-схема типового динамического способа идентификации кластеров значений ориентации.

[0015] На фиг. 7 показана блок-схема типового способа обновления анализа согласно настоящему изобретению на основании новых микросейсмических данных.

[0016] Одинаковые номера позиций на различных чертежах указывают на одинаковые элементы.

Подробное раскрытие изобретения

[0017] В некоторых аспектах настоящего описания параметры трещины, преобладающие варианты пространственной ориентации трещины или другие данные идентифицируют по микросейсмическим данным. В некоторых случаях эти или другие типы данных идентифицируют в динамическом режиме, например в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. Для многих применений и методов анализа необходима идентификация плоскостей трещин по микросейсмическим событиям в режиме реального времени, при этом конкретные плоскости трещин могут отображаться, показывая временную эволюцию и исключение по геометрическим параметрам, включая местоположение, распространение, рост, уменьшение или исключение плоскостей трещин. Такие функциональные возможности могут встраиваться в системы управления, программные и аппаратные средства и другие типы инструментов, находящихся в распоряжении инженеров нефтегазовых промыслов, когда они анализируют потенциальные нефтегазовые месторождения, стимулируя образование трещин гидроразрыва и анализируя полученные сигналы. Такие инструменты могут обеспечить надежный прямой интерфейс для представления и визуализации динамики гидроразрывных трещин, который может способствовать анализу сложности трещин, структуры системы трещин и формы месторождения. Эти инструменты могут использоваться при оценке эффективности гидравлического разрыва пласта, например, за счет улучшения, увеличения или оптимизации плотности расположения трещин гидроразрыва и длины и высоты трасс. Такие улучшения гидроразрыва, применяемые к пласту-коллектору, могут улучшить добычу углеводородов или других запасов из коллектора.

[0018] Гидравлические разрывы пласта могут применяться в любой подходящей подземной зоне. Гидравлические разрывы пласта часто применяют в плотных пластах с малопроницаемыми коллекторами, которые могут включать в себя, например, малопроницаемые традиционные нефтегазовые коллекторы, непрерывные залежи бассейнового типа и сланцевые газовые коллекторы, или другие типы пластов. Гидроразрыв может вызывать образование искусственных трещин в геологической среде, что позволяет повысить продуктивность коллектора при добыче углеводородов.

[0019] В ходе применения гидравлического разрыва пласта закачивание жидкостей под высоким давлением может изменять напряжения, способствовать накапливанию напряжений сдвига и вызывать другие эффекты в структурах геологической среды. В некоторых случаях микросейсмические события связаны с гидроразрывными трещинами, вызываемыми операциями гидроразрыва. Акустические волны или звуковые колебания, связанные с напряжениями и деформациями горных пород и образованием трещин, можно регистрировать и собирать их данные с помощью датчиков. В некоторых случаях микросейсмические события имеют низкую энергию (например, когда значение каротажных данных об интенсивности или моментальной магнитуде меньше трех), при этом с местоположениями событий связана некоторая неопределенность, либо систематическая ошибка или погрешность измерения. Неопределенность может быть описана, например, с помощью вытянутого сфероида, где наибольшая вероятность относится к центру сфероида, а наименьшая вероятность - к его краю.

[0020] Картирование микросейсмических событий можно использовать в целях определения геометрического местоположения точечного источника микросейсмических событий на основании зарегистрированных продольных и поперечных волн. Зарегистрированные продольные и поперечные волны (например, р-волны и s-волны) могут обеспечивать дополнительную информацию о микросейсмических событиях, включая местоположение точечного источника, местоположение события и неопределенность измерения положения, время возникновения события, моментальную магнитуду события, направление движения частиц и спектр излучения энергии, и возможно, также другие сведения. Микросейсмические события можно контролировать в режиме реального времени, а в некоторых случаях события также обрабатывают в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. В некоторых случаях после гидроразрыва микросейсмические события, собранные при гидроразрыве, обрабатывают вместе в качестве «пост-данных».

[0021] Обработка данных о микросейсмических событиях, собранных в связи с гидроразрывом, может включать в себя установление соответствия между трещинами (называемое также картированием трещин). Процессы установления соответствия между трещинами позволяют идентифицировать плоскости трещин в любой зоне на основании данных о микросейсмических событиях, собранных в этой зоне. Некоторые типовые вычислительные алгоритмы для установления соответствия между трещинами используют данные о микросейсмических событиях (например, местоположение события, неопределенность измерения местоположения события, моментальная магнитуда события и т.д.) с целью идентификации отдельных трещин, соответствующих собранному множеству микросейсмических событий. Некоторые типовые вычислительные алгоритмы позволяют вычислять статистические свойства картины распространения трещин. Статистические свойства могут включать в себя, например, ориентацию трещин, тенденции ориентации трещин, размеры трещин (длину, высоту, площадь и т.д.), плотность расположения трещин, сложность трещин, свойства системы трещин и т.д. Некоторые вычислительные алгоритмы учитывают неопределенность местоположения событий, используя несколько вариантов реализации местоположений микросейсмических событий. Например, для заданного распределения вероятностей на сфероиде или другого типа распределения могут использоваться альтернативные варианты реализации статистических методов, связанные с методом Монте-Карло.

[0022] В целом, алгоритмы установления соответствия между трещинами могут обрабатывать данные в режиме реального времени, пост-данные или любую подходящую комбинацию этих и других типов данных. Некоторые вычислительные алгоритмы для установления соответствия между трещинами обрабатывают только пост-данные. Алгоритмы, обрабатывающие пост-данные, можно использовать, когда какое-либо подмножество или несколько подмножеств подлежащих обработке микросейсмических данных были собраны в связи с гидроразрывом; такие алгоритмы могут получать доступ (например, в качестве начального ввода данных) к полному подмножеству обрабатываемых микросейсмических событий. В некоторых вариантах осуществления алгоритмы для установления соответствия между трещинами обрабатывают данные в режиме реального времени. Такие алгоритмы можно использовать для автоматического установления соответствия между трещинами в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. Алгоритмы, обрабатывающие данные в режиме реального времени, можно использовать во время гидроразрыва, причем такие алгоритмы могут адаптировать или обновлять в динамическом режиме ранее идентифицированную модель трещины, чтобы отразить вновь полученные данные о микросейсмических событиях. Например, после того как данные о микросейсмическом событии в связи с гидроразрывом на месторождении зарегистрированы и собраны, алгоритм автоматического установления соответствия между трещинами в режиме реального времени может реагировать на это новое событие, динамически идентифицируя и извлекая данные о плоскостях развития трещин по уже собранным микросейсмическим событиям в режиме реального времени. Некоторые вычислительные алгоритмы для установления соответствия между трещинами могут обрабатывать комбинацию пост-данных и данных в режиме реального времени.

[0023] Иногда алгоритмы картирования трещин выполнены с возможностью учета условий, возникающих при обработке микросейсмических данных в режиме реального времени. Например, несколько типов проблем или условий могут возникать, главным образом, в контексте реального времени. В некоторых случаях методы обработки в режиме реального времени можно адаптировать, чтобы учитывать (либо уменьшать или избегать) снижение точности, иногда связанное с трещинами, информацию о которых извлекают из наборов данных, не содержащих достаточного количества микросейсмических событий или не содержащих достаточного количества микросейсмических событий в некоторых частях пространственно-временной области. Некоторые методы обработки в режиме реального времени можно адаптировать для получения данных о трещинах, согласующихся с данными о трещинах, получаемыми с помощью методов обработки пост-данных. Например, некоторые из типовых методов обработки в режиме реального времени, раскрытых в настоящей заявке, согласно проверке статистической гипотезы (по t-критерию и F-критерию), дали результаты, статистически аналогичные результатам, полученным методами обработки пост-данных по тем же данным.

[0024] Иногда методы обработки в режиме реального времени можно адаптировать, чтобы без задержки (мгновенно, с точки зрения пользователя) предлагать пользователям данные об идентифицированных трещинах. Такие характеристики могут позволить промысловым инженерам или операторам в динамическом режиме получать информацию о геометрии трещин и регулировать параметры гидроразрыва при необходимости (например, улучшать, расширять, оптимизировать или иным образом изменять гидроразрыв). В некоторых случаях информацию о плоскостях развития трещины в динамическом режиме извлекают из микросейсмических данных и отображают для промысловых инженеров в режиме реального времени. Методы обработки в режиме реального времени могут обеспечивать высокую производительность. В некоторых случаях производительность можно повысить за счет технологии параллельных вычислений, технологии распределенных вычислений, методов параллельно-поточной обработки, алгоритмов быстрого двоичного поиска или сочетания этих и других аппаратных и программных решений, способствующих выполнению операций в режиме реального времени.

[0025] В некоторых вариантах осуществления технология установления соответствия между трещинами позволяет непосредственно представлять информацию о плоскостях развития трещин, связанную с трехмерными микросейсмическими событиями. Отображаемые плоскости трещин могут представлять системы трещин, имеющих несколько вариантов ориентации и активирующих сложные картины распространения трещин. В некоторых случаях параметры трещины гидроразрыва извлекают из облака данных о микросейсмических событиях; такие параметры могут включать в себя, например, тенденции ориентации трещин, плотность расположения трещин и сложность трещин. Информация о параметрах трещин может предоставляться промысловым инженерам или операторам, например, с помощью табличного, цифрового или графического интерфейса, или интерфейса, сочетающего табличные, цифровые и графические элементы. Графический интерфейс может быть представлен в режиме реального времени, при этом он может демонстрировать динамику трещин гидроразрыва в режиме реального времени. В некоторых случаях это помогает промысловым инженерам анализировать сложность трещин, систему трещин и форму месторождения, или позволяет им лучше понимать процесс гидроразрыва по мере его развития.

[0026] В некоторых вариантах осуществления доверительные значения точности используют для количественного выражения определенности информации о плоскостях развития трещин, извлекаемой из микросейсмических данных. Доверительные значения точности можно использовать для классификации трещин по уровням доверительной вероятности. Например, в некоторых контекстах подходят три уровня доверительной вероятности (низкий уровень доверительной вероятности, средний уровень доверительной вероятности и высокий уровень доверительной вероятности), тогда как в других контекстах целесообразно использовать другое количество (например, два, четыре, пять и т.д.) уровней доверительной вероятности. Доверительное значение точности плоскости развития трещины можно вычислить на основании любых подходящих данных. В некоторых вариантах осуществления доверительное значение точности для плоскости развития трещины вычисляют на основании местоположений микросейсмических событий и неопределенностей расположения, моментальной магнитуды отдельных микросейсмических событий, расстояний между отдельными событиями и их опорной плоскостью трещины, числа опорных событий, связанных с плоскостью трещины, и веса изменения ориентации трещины, помимо прочих данных.

[0027] Доверительные значения точности можно вычислять, а плоскости трещин классифицировать в любой подходящий момент времени. В некоторых случаях доверительные значения точности вычисляют, а плоскости трещин классифицируют в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. Плоскости трещин можно представлять пользователю в любой подходящий момент времени и в любом подходящем формате. В некоторых случаях плоскости трещин представляют в графической форме с помощью пользовательского интерфейса в режиме реального времени в соответствии с доверительными значениями точности, в соответствии с уровнями доверительной вероятности точности или в соответствии с другим типом классификации. В некоторых случаях пользователь может выбирать отдельные группы или отдельные плоскости (например, с высокими уровнями доверительной вероятности) для просмотра или анализа. Плоскости трещин могут быть представлены пользователю в алгебраическом формате, цифровом формате, графическом формате, или с помощью сочетания этих и других форматов.

[0028] В некоторых вариантах осуществления микросейсмические события контролируют в режиме реального времени в ходе гидравлического разрыва пласта. По мере текущего мониторинга событий они могут также обрабатываться в режиме реального времени; помимо этого, они могут обрабатываться позднее в качестве пост-данных, или с использованием сочетания обработки в режиме реального времени и обработки пост-данных. События можно обрабатывать любым подходящим методом. Иногда события обрабатывают по отдельности, в тот момент времени и в том порядке, в котором они были получены. Например, состояние системы S(М, N-1) можно использовать, чтобы представить М плоскостей, сформированных по N-1 предыдущим событиям. Новое наступающее N-е событие может запустить систему S(M, N-1). В некоторых случаях, после получения N-го события, формируют гистограмму или распределение кластеров. Например, для идентификации допустимых преобладающих вариантов ориентации, встроенных во множества трещин, может быть сформирована гистограмма распределения вероятностей или гистограмма преобразования Хафа вырожденных плоскостей в области углов падения и углов простирания.

[0029] Базовая плоскость может быть сформирована по подмножеству микросейсмических событий. Например, любые три неколлинеарные точки в пространстве математически определяют базовую плоскость. Базовая плоскость, определяемая тремя неколлинеарными микросейсмическими событиями, может быть представлена нормальным вектором (а, b, с). Нормальный вектор (а, b, с) может быть вычислен на основании положения трех событий. Ориентация базовой плоскости может быть вычислена по нормальному вектору. Например, угол падения θ и угол простирания φ получают с помощью следующих выражений: S(M, N-1)

Угол падения θ плоскости трещины может представлять угол между плоскостью трещины и горизонтальной плоскостью (например, плоскостью xy). Угол простирания φ плоскости трещины может представлять угол между горизонтальной координатной осью (например, осью х) и горизонтальной линией, по которой плоскость трещины пересекает горизонтальную плоскость. Например, угол простирания может определяться относительно севера или другого горизонтального опорного направления. Плоскость трещины может определяться и другими параметрами, включая угловые параметры, отличные от угла падения и угла простирания.

[0030] В целом, N событий могут поддерживать Р базовых плоскостей, где Р=N(N-1)(N-2)/6, углы падения и простирания. Гистограмму вероятностей можно построить по углам ориентации. Гистограмма вероятностей или улучшенная гистограмма преобразования Хафа может иметь любую подходящую конфигурацию. Например, конфигурация гистограммы может быть основана на фиксированном размере бина и фиксированном количестве бинов, естественном оптимальном размере бина в области углов падения и углов простирания или других типах бинов. Гистограмма может быть основана на любом подходящем количестве микросейсмических событий (например, десятках, сотнях, тысячах и т.д.) и любом подходящем диапазоне ориентаций. В некоторых случаях для гистограммы определяют несколько дискретных бинов, при этом каждый бин представляет дискретный диапазон ориентаций. Количество базовых плоскостей в каждом дискретном диапазоне можно вычислить по базовым плоскостям. В некоторых случаях каждая ориентация базовой плоскости попадает в диапазон ориентаций, связанный с одним из бинов. Например, для N микросейсмических событий, каждую из Р базовых плоскостей можно присвоить какому-либо бину, при этом количество базовых плоскостей, присвоенных каждому бину, может быть вычислено. Количество, вычисляемое для каждого бина, может представлять собой любое подходящее значение. Например, это количество может быть ненормированным числом базовых плоскостей, нормированной вероятностью, частотой или частью базовых плоскостей, или количество может представлять собой любой тип значения, подходящий для гистограммы. Гистограмма может формироваться таким образом, чтобы представлять количество базовых плоскостей, присваиваемых всем бинам, или количество базовых плоскостей, присваиваемых подмножеству бинов.

[0031] В некоторых примерах гистограмма представлена в виде трехмерной столбчатой диаграммы, трехмерной карты поверхности или другого подходящего графика в соответствующей системе координат. Пики на графике гистограммы могут указывать преобладающие ориентации трещин. Например, вдоль одной оси гистограмма может представлять углы простирания от 0° до 360° (или в другом диапазоне), при этом углы простирания можно разделить на любое подходящее число бинов; вдоль другой оси гистограмма может представлять углы падения от 60° до 90° (или в другом диапазоне), при этом углы падения можно разделить на любое подходящее число бинов. Количественный параметр (например, вероятность) для каждого бина может быть представлен вдоль третьей оси на гистограмме. На итоговом графике могут быть представлены локальные максимумы (пики). Каждый локальный максимум (пик) может указывать соответствующий угол простирания и угол падения, представляющий преобладающую ориентацию трещин. Например, локальный максимум гистограммы может указывать на то, что вдоль этого направления (или диапазона направлений) располагается больше базовых плоскостей, чем вдоль соседнего направления, причем эти базовые плоскости или близко параллельны или по существу находятся в одной плоскости.

[0032] Диапазон ориентаций, представляемый каждым бином гистограммы, может определяться любым подходящим методом. В некоторых случаях каждый бин представляет заранее заданный диапазон ориентаций. Например, можно использовать способ бина с фиксированным размером. Иногда диапазон или размер каждого бина вычисляют на основании данных, представляемых гистограммой. Например, можно использовать способ бина с естественным оптимальным размером. В некоторых случаях сортируют ориентации базовых плоскостей и идентифицируют кластеры отсортированных ориентаций. Например, все углы простирания могут быть отсортированы в убывающем или возрастающем порядке, а затем сгруппированы в кластеры; аналогичным образом, углы падения могут быть отсортированы в убывающем или возрастающем порядке, а затем сгруппированы в кластеры. Кластеры могут быть связаны с двухмерной сеткой, при этом число базовых плоскостей в каждой ячейке сетки может быть подсчитано. В некоторых случаях этот метод позволяет генерировать адаптивные и динамические кластеры, обеспечивая получение высокоточных значений для преобладающих ориентаций. Данный способ и связанные с ним уточнения можно реализовать при сложности вычислений N³log(N). Иногда размеры бинов для угла простирания и угла падения являются фиксированными, при этом ячейку сетки для каждого местоположения базовой плоскости можно определить в явном виде по соответствующему углу простирания и углу падения при сложности вычислений N³.

[0033] Плоскости трещин, связанные с множеством микросейсмических событий, могут быть получены по преобладающим вариантам ориентации, встроенным в данные гистограмм. Базовые плоскости, поддерживающие преобладающую ориентацию (θ, φ), могут быть или почти параллельными, или находиться в одной плоскости. Базовые плоскости, находящиеся в одной плоскости, могут сливаться, образуя новую плоскость трещины с более прочной поддержкой (например, представляющую большее число микросейсмических событий). Для объединения плоскостей трещин можно использовать любой подходящий метод. В некоторых случаях, для каждой преобладающей ориентации (θ, φ), нормальный к плоскости вектор строится с помощью компонентов (sin θ cos φ, sin θ sin φ, cos θ). Иногда получаемые результаты нечувствительны к местоположению плоскости и, без потери общности, плоскость можно построить по этому нормальному вектору (например, предполагая, что начало координат находится в этой плоскости). Плоскость можно описать уравнением х sin θ cos φ + y sin θ sin φ + z cos θ = 0. Нормальное расстояние со знаком каждого события (х₀, y₀, z₀) от базовой плоскости до построенной плоскости может быть представлено как d=-(х₀ sin θ cos φ + y₀ sin θ sin φ + x₀ cos θ). В этом представлении события с противоположными знаками расстояния d расположены с противоположных сторон плоскости.

[0034] В некоторых случаях микросейсмические события группируют в кластеры исходя из их расстояния от построенных плоскостей трещин. Например, кластер событий может содержать группу событий, ближайших к построенной плоскости трещины. По существу, каждый кластер микросейсмических событий может поддерживать конкретную плоскость трещины. Термин «размер кластера» подразумевает число событий, которые содержит кластер. В некоторых случаях вводимые пользователем или другие программные данные могут указывать минимальное число событий в поддерживаемом кластере. Минимальный размер кластера может зависеть от числа микросейсмических событий в составе данных. В некоторых случаях минимальный размер кластера должен быть больше или равен трем. Например, кластеры, имеющие размер, больший или равный минимальному размеру кластера, могут рассматриваться в качестве допустимых плоскостей трещин. К местоположению и значениям неопределенности местоположения для событий в каждом кластере может применяться алгоритм подбора, чтобы найти соответствующую им плоскость трещины.

[0035] Для идентификации плоскости трещины по множеству микросейсмических событий можно использовать любой подходящий метод. Иногда используют метод подбора хи-квадрата. Если имеется K наблюдаемых микросейсмических событий, местоположения могут быть представлены как (x_i, y_i, z_i), а неопределенности их измерения - как (σ_i,x, σ_i,y, σ_i,z), где 1≤i≤K. Параметры модели плоскости z=ах+by+с можно вычислить, например, путем минимизации оценочной функции хи-квадрат

Решение оценочной функции хи-квадрат может быть найдено любым подходящим методом. В некоторых случаях функция может быть получена путем решения трех уравнений, представляющих собой частные производные χ²(а, b, с) своих переменных, где каждая частная производная принудительно устанавливается в ноль. В некоторых случаях аналитического решения для этой нелинейной математической системы уравнений не существует. Чтобы найти решение относительно параметров a, b и с и вычислить углы падения и простирания (например, используя приведенное выше уравнение (1)), могут применяться численные методы (например, численный метод Ньютона, метод Ньютона-Рафсона, метод сопряженных градиентов или другой метод). Ориентация преобладающей плоскости трещины, вычисляемой по микросейсмическим событиям, может быть такой же или немного отличной от преобладающей ориентации трещины, определенной по гистограмме.

[0036] В некоторых вариантах осуществления алгоритм производит итерации по всем возможным преобладающим ориентациям с целью расширения всех допустимых плоскостей трещин. В некоторых случаях алгоритм производит итерации по выбранному подмножеству возможных преобладающих ориентаций. Итерации могут сходиться к плоскостям. Некоторые плоскости могут быть в точности равными друг другу, а некоторые - близкими друг к другу. Две плоскости могут считаться «близкими» друг к другу, например, когда среднее расстояние событий одной плоскости от другой плоскости меньше заданного порога. Пороговое расстояние может быть принято, например, за параметр управления. Алгоритм может осуществлять объединение близких плоскостей, а опорные события одной плоскости могут быть связаны с опорными событиям другой сливающейся плоскости (плоскостей).

[0037] В некоторых случаях на плоскости трещин, идентифицированные по микросейсмическим данным, накладывают ограничения. Например, иногда остаточное расстояние событий должно быть меньше, чем заданный допуск на расстояние. Допуск на расстояние может быть принят, например, за параметр контроля. В некоторых случаях идентифицированные плоскости трещин должны быть усечены надлежащим образом, чтобы представлять конечный размер трещин. Границу усеченных плоскостей можно вычислить по положению опорных событий и неопределенности измерения местоположения события. Новые плоскости трещин конечного размера могут сливаться с уже идентифицированными трещинами.

[0038] В некоторых случаях новое наступающее N-ное микросейсмическое событие связано с плоскостями трещин, уже идентифицированными на основании предыдущих N - 1 микросейсмических событий. Связав новое событие с существующей трещиной, можно использовать какой-то алгоритм для обновления существующей трещины. Например, обновление трещины может привести к изменению геометрии, местоположения, ориентации или других параметров трещины. Выбрав одну из ранее идентифицированных плоскостей трещины, можно вычислить расстояние плоскости трещины от нового события. Если это расстояние меньше или равно параметру контроля расстояния, новое событие можно добавить к множеству опорных событий для плоскости трещины. Если расстояние больше, чем параметр контроля расстояния, можно выбирать (например, итерационно или рекурсивно) другие ранее идентифицированные плоскости трещины, пока не будет найдена плоскость в пределах порогового расстояния. После добавления нового события к опорному множеству для плоскости трещины можно оценить и, при необходимости, пересчитать новые значения падения и простирания (например, используя метод подбора хи-квадрата или другой статистический или детерминистский прием вычислений) для плоскости трещины. Как правило, пересчет параметров трещины вызывает ограниченное изменение ориентации вследствие условного контроля расстояния.

[0039] Иногда, когда новое микросейсмическое событие связано с плоскостью трещины, один или несколько параметров (например, остаточное расстояние, площадь и т.д.) можно модифицировать или оптимизировать. Остаточное расстояние r плоскости может представлять среднее расстояние от опорных событий до плоскости. Если остаточное расстояние меньше, чем заданный допуск Т на остаточную величину, новое событие может быть помечено как относящееся к множеству связанных событий для этой плоскости. Иногда, когда остаточное расстояние r оказывается в пределах заданного допуска Т, запускают или останавливают дополнительный процесс, при помощи которого другие связанные события опорного множества исключают из списка. Площадь плоскости трещины может представлять размер плоскости трещины. Как показывает опыт, новое событие обычно заставляет плоскость трещины распространяться в длину, расти в высоту, или вызывает оба явления. Таким образом, вычислительные процессы можно ограничить условием неубывающей площади, в силу которого площадь новой плоскости должна возрастать или оставаться равной площади исходной плоскости (а не сокращаться), когда к плоскости добавляют новое событие.

[0040] Ориентация плоскости трещины может представлять собой угол плоскости трещины. Например, для представления ориентации плоскости трещины можно использовать нормальный вектор, углы падения и простирания или другие подходящие параметры. Изменение ориентации плоскости трещины (или другие изменения плоскости трещины) могут стать причиной перемещения некоторых связанных опорных событий из списка связанных событий в список несвязанных событий исходя из их расстояния от обновленной плоскости трещины. Дополнительно или альтернативно, изменение ориентации плоскости трещины может стать причиной присвоения плоскости трещины некоторых ранее несвязанных событий исходя из их близости к обновленной плоскости трещины. Дополнительно некоторые события, связанные с соседними плоскостями, могут также быть связаны с текущей плоскостью. Если новое событие связано с двумя плоскостями трещин, плоскости трещин могут пересекаться. В некоторых случаях пересекающиеся плоскости могут сливаться. Если новое событие не принадлежит к какой-либо существующей плоскости трещины, его можно отнести к списку «несвязанных событий».

[0041] Накопленные N микросейсмических событий в любой момент времени можно рассматривать в качестве подмножества множества событий на основании окончательных пост-данных. В некоторых случаях гистограмма или распределение ориентаций на основании первых N событий может отличаться от гистограммы или распределения ориентаций, построенных по окончательным пост-данным. Некоторые плоскости трещин, полученные по N микросейсмическим событиям, могут быть неточными, при этом такая неточность может снижаться с течением времени и по мере накопления новых событий. Так, например, точность и достоверность могут быть ниже в начальный момент времени, когда зарегистрированные плоскости трещин связаны с микросейсмическими событиями, расположенными близко от ствола скважины. Такие данные могут указывать на плоскости трещин, почти параллельные стволу скважины, даже если эти плоскости не представляют реальные трещины.

[0042] Доверительное значение точности определения трещины может использоваться в качестве критерия определенности, связанной с плоскостями трещин, идентифицированными по микросейсмическим данным. Иногда доверительное значение точности идентифицируют в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. Доверительное значение точности можно определять по любым подходящим данным с помощью любых подходящих вычислений. Иногда на доверительное значение точности для плоск