Управление микросейсмическими данными для отслеживания трещин

Управление микросейсмическими данными для отслеживания трещин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США, серийный №61/710,582, под названием «Identifying Dominant Fracture Orientations» (Определение главных ориентаций трещин), поданной 5 октября 2012 г., и заявке на патент США на изобретение, серийный номер №13/896,406, под названием «Managing Microsesismic Data for Fracture Matching» (Управление микросейсмическими данными для отслеживания трещин), поданной 17 мая 2013 г.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее описание изобретения относится к управлению микросейсмическими данными, например, в процессе отслеживания трещинами. Микросейсмические данные часто получают в связи с гидравлическими разрывами пласта, применяемыми к подземной формации. Гидравлические разрывы пласта, как правило, применяются, чтобы вызвать образование искусственных трещин в подземной формации и тем самым повысить продуктивность подземной формации при добыче углеводородов. Давления, создаваемые гидроразрывом пласта, могут вызывать в подземной формации сейсмические события малой амплитуды или малой энергии, данные о которых могут регистрироваться датчиками и накапливаться для анализа.

Сущность изобретения

[0003] В некоторых аспектах управление микросейсмическими данными осуществляется, например, путем сортировки и подразделения на категории микросейсмических событий. Микросейсмическими данными можно управлять в режиме реального времени, например, в процессе сбора дополнительных микросейсмических данных.

[0004] В некоторых аспектах плоскость трещины связана с первым множеством микросейсмических событий, возникших вследствие гидроразрыва пласта в подземной зоне. Для второго, отличного от первого, множества микросейсмических событий, возникших вследствие гидроразрыва пласта определяют упорядоченность. Одно событие из второго множества микросейсмических событий выбирают на основании упорядоченности. Плоскость развития трещины обновляют на основании выбранного микросейсмического события.

[0005] Варианты осуществления этих и других аспектов могут включать в себя один или более из следующих признаков. Второе множество микросейсмических событий содержит новые микросейсмические события, полученные после формирования первой, ранее сформированной плоскости трещины. Упорядоченность формируют на основании временного порядка, в котором выявлялись события второго множества микросейсмических событий, возникшие вследствие гидроразрыва. Плоскость трещины содержит первую ранее сформированную плоскость трещины, при этом второе множество микросейсмических событий содержит одно или несколько микросейсмических событий, связь которых с одной или несколькими другими ранее сформированными плоскостями трещин отсутствовала. Упорядоченность формируют на основании временного порядка, в котором терялась связь событий второго множества микросейсмических событий с другими ранее сформированными плоскостями трещин.

[0006] Дополнительно или альтернативно, варианты осуществления этих и других аспектов могут включать в себя один или более из следующих признаков. Данные, указывающие упорядоченность, определяют последовательность второго множества микросейсмических событий от первого микросейсмического события до последнего. При выборе одного события из второго множества микросейсмических событий на основании упорядоченности выбирают первое по порядку микросейсмическое событие. Микросейсмическое событие выбирают по принципу «первым пришел - первым ушел».

[0007] Дополнительно или альтернативно, варианты осуществления этих и других аспектов могут включать в себя один или более из следующих признаков. Перед обновлением плоскости трещины эту плоскость выбирают из множества ранее сформированных плоскостей трещины. Плоскость трещины выбирают на основании выбранного микросейсмического события. Плоскость трещины выбирают на основании расстояния между плоскостью трещины и выбранным микросейсмическим событием. После обновления плоскости трещины данные сохраняют, чтобы связать обновленную плоскость трещины с выбранным микросейсмическим событием. Обновленная плоскость трещины отображается в режиме реального времени в ходе гидроразрыва.

[0008] Дополнительно или альтернативно, варианты осуществления этих и других аспектов могут включать в себя один или более из следующих признаков. Кластеры событий идентифицируют в пределах второго множества микросейсмических событий, сохраняя данные, чтобы указать упорядоченность этих кластеров. Каждый кластер идентифицируют на основании пространственной близости микросейсмических событий внутри кластера. Микросейсмическое событие выбирают путем выбора кластера событий. Множество плоскостей трещин обновляют на основании микросейсмических событий в выбранном кластере.

[0009] Подробности одного или нескольких вариантов осуществления 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

[0010] На фиг. 1А представлена схема типовой скважинной системы. На фиг. 1В представлена схема типовой вычислительной подсистемы 110, приведенной на фиг. 1А.

[0011] На фиг. 2 представлена типовая система для управления микросейсмическими данными.

[0012] На фиг. 3A-3F представлены графики, демонстрирующие обновления типовой плоскости трещины.

[0013] На фиг. 4 показана блок-схема типового способа управления микросейсмическими данными.

[0014] Одинаковые позиционные обозначения на различных чертежах обозначают одинаковые элементы.

Подробное раскрытие изобретения

[0015] В некоторых аспектах настоящего описания параметры трещины, доминирующие 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. Идентификация плоскостей трещин по микросейсмическим событиям в режиме реального времени может быть полезной для многих применений и методов анализа. Такие функциональные возможности могут встраиваться в системы управления, программные и аппаратные средства и другие типы инструментов, находящихся в распоряжении инженеров нефтегазовых промыслов, например, 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.

[0016] Гидравлические разрывы пласта могут применяться в любой подходящей подземной зоне. Гидравлические разрывы пласта часто применяют в плотных формациях с малопроницаемыми коллекторами, которые могут включать в себя, например, малопроницаемые традиционные нефтегазовые коллекторы, непрерывные залежи бассейнового типа и сланцевые газовые коллекторы, или другие типы формаций. Гидравлические разрывы пласта могут применяться также в других типах коллекторов. Гидроразрыв может вызывать образование искусственных трещин в геологической среде, что позволяет повысить продуктивность коллектора при добыче углеводородов.

[0017] В ходе применения гидравлического разрыва пласта закачивание текучих сред 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, при помощи вытянутого сфероида, где наибольшая вероятность относится к центру сфероида, а наименьшая вероятность - к его краю.

[0018] 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, p-волны и s-волн) 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 на основании гидроразрыва, обрабатывают вместе с «пост-данными».

[0019] 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 полученному множеству микросейсмических событий. Некоторые типовые вычислительные алгоритмы позволяют вычислять статистические свойства характера трещины. Статистические свойства могут включать в себя, например, ориентацию трещин, тенденции ориентации трещин, размеры трещины (длину, высоту, площадь и т.д.), плотность 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, связанных с методом Монте-Карло.

[0020] В целом, алгоритмы установления соответствия между трещинами могут обрабатывать данные в режиме реального времени, пост-данные или любую их подходящую комбинацию и другие типы 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 определенную 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 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.

[0021] 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, дали результаты, статистически аналогичные, согласно проверке статистической гипотезы (по t-критерию и F-критерию), результатам, полученным методами обработки пост-данных по тем же данным.

[0022] 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 трещин 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.

[0023] В некоторых вариантах осуществления технология установления соответствия между трещинами позволяет непосредственно представлять информацию о плоскостях трещин, связанную с трехмерными микросейсмическими событиями. Отображаемые плоскости трещин могут представлять системы трещин, имеющие несколько вариантов ориентации и активирующих сложные картины трещин. В некоторых случаях параметры трещины гидроразрыва извлекают из данных об облаке микросейсмических событий; такие параметры могут включать в себя, например, тенденции ориентации трещин, плотность расположения трещин, 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 и 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.

[0024] В некоторых вариантах осуществления показатели достоверной точности используют для количественного выражения определенности информации о плоскостях трещин, извлекаемой из микросейсмических данных. Показатели достоверной 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. Показатель достоверной точности плоскости трещины можно вычислить на основании любых подходящих данных. В некоторых вариантах осуществления показатель достоверной точности для плоскости трещины вычисляют на основании местоположений микросейсмических событий и неопределенностей расположения, моментальной магнитуды отдельных микросейсмических событий, расстояний между отдельными событиями и их опорной плоскостью трещины, количества опорных событий, связанных с плоскостью трещины, и веса изменения ориентации трещины, помимо прочих данных.

[0025] Показатели достоверной точности можно вычислять, а плоскости трещин классифицировать в любой подходящий момент времени. В некоторых случаях показатели достоверной 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 показателями достоверной точности, в соответствии с уровнями доверительной вероятности 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.

[0026] В некоторых вариантах осуществления микросейсмические события контролируют в режиме реального времени в ходе гидравлического разрыва пласта. По мере текущего контроля (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(M,N-1) можно использовать, чтобы представить М плоскостей, сформированных по N-1 предыдущим событиям. Новое наступающее N-e событие может запустить систему S(M,N-1). В некоторых случаях, после получения N-го события, формируют гистограмму или распределение диапазонов ориентации. Например, для определения допустимых доминирующих вариантов ориентации, встроенных в наборы трещин, может быть сформирована гистограмма распределения вероятностей или гистограмма преобразования Хафа вырожденных плоскостей в области углов падения и углов простирания.

[0027] Базовая плоскость может быть сформирована по подмножеству микросейсмических событий. Например, любые три неколлинеарные точки в пространстве математически определяют базовую плоскость. Базовая плоскость, определенная 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:

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.

[0028] В целом, N событий могут поддерживать Р базовых плоскостей, где P=N(N-1)(N-2)/6, углы падения и простирания. Гистограмму вероятностей можно построить по углам ориентации. Примеры методов формирования, обновления и использования гистограмм на основании микросейсмических данных раскрыты в предварительной заявке на патент США №61/710,582, поданной 5 октября 2012 г.

[0029] Плоскости трещин, связанные с набором микросейсмических событий, могут быть получены из доминирующих вариантов ориентации, встроенных в данные гистограмм. Базовые плоскости, поддерживающие доминирующую 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 опорой (например, представляющую большее количество микросейсмических событий). Для объединения плоскостей трещин можно использовать любой подходящий метод. Иногда, для каждой доминирующей ориентации (θ, φ), нормальный к плоскости вектор строится с помощью компонентов (sinθcosφ, sinθsinφ, cosθ). В некоторых случаях 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 xsinθcosφ+ysinθsinφ+zcosθ=0. Нормальное расстояние со знаком каждого события (х₀, y₀, z₀) от базовой плоскости до построенной плоскости может быть представлено как d=-(x₀sinθcosφ+y₀sinθsinφ+x₀cosθ). В этом представлении события с противоположными знаками d расположены с противоположных сторон плоскости.

[0030] В некоторых случаях микросейсмические события группируются 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 количество событий, которые содержит кластер. В некоторых случаях вводимые пользователем или другие программные данные могут указывать минимальное количество событий в поддерживаемом кластере. Минимальный размер кластера может зависеть от количества 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.

[0031] Для идентификации плоскости трещины по набору 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

[0032] 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 а, 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 доминирующей плоскости трещины, вычисляемой по микросейсмическим событиям, может быть такой же или немного отличной от доминирующей ориентации трещины, определенной по гистограмме. Примеры методов вычисления параметров плоскости трещины по местоположениям микросейсмических событий раскрыты в предварительной заявке на патент США №61/710,582, поданной 5 октября 2012 г.

[0033] В некоторых случаях новое наступающее N-e микросейсмическое событие связано с плоскостями трещин, уже определенными 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 определенных 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 определенные 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.

[0034] 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, с помощью 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.

[0034] Ориентация плоскости трещины может представлять 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».

[0035] Достоверная точность определения трещины может использоваться в качестве критерия определенности, связанной с плоскостями трещин, определенными по микросейсмическим данным. Иногда достоверную точность определяют в режиме реального времени в ходе гидроразрыва. Достоверную точность можно определять по любым подходящим данным с помощью любых подходящих вычислений. Иногда на показатель достоверной точности для плоскости трещины влияют один или несколько из следующих параметров: количество микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины, неопределенность местоположения микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины, моментальная магнитуда (т.е. энергия, интенсивность и т.д.) для микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины, расстояние между плоскостью трещины и микросейсмическими событиями, связанными с плоскостью трещины, ориентация плоскости трещины относительно доминирующей ориентации в множестве микросейсмических данных, или сочетание этих и других данных. Примеры методов вычисления уровня достоверности для плоскости трещины раскрыты в предварительной заявке на патент США №61/710,582, поданной 5 октября 2012 г.

[0036] В некоторых случаях графический дисплей позволяет пользователям отслеживать и отображать пространственную и временнýю эволюцию конкретных плоскостей трещин, включая их формирование, распространение и рост. Например, пользователь может наблюдать стадии пространственной и временнóй эволюции конкретной плоскости трещины, например, определяя первоначально плоскость трещины на основании трех микросейсмических событий, новое событие, изменяющее ориентацию плоскости, новое событие, вызывающее рост площади плоскостей (например, по вертикали, горизонтали или в обоих направлениях), или другие стадии эволюции плоскости трещины. Пространственная и временнáя эволюция плоскостей трещины может представлять пути перемещения возбуждающих жидкостей и расклинивающих агентов, закачиваемых в скелет горной породы. Визуальное отображение динамики плоскостей трещин может помочь пользователям лучше понять процесс гидравлического разрыва, точнее проанализировать сложность трещины, оценить эффективность гидроразрыва или улучшить эксплуатационные характеристики скважины.

[0037] Хотя в данной заявке описаны примеры, содержащие данные о микросейсмических событиях, методы и системы, раскрытые в данной заявке, можно применять и к другим типам данных. Например, раскрытые здесь методы и системы можно использовать для обработки множеств данных, включающих в себя элементы данных, не относящиеся к микросейсмическим событиям, которые могут содержать другие типы физических данных, связанные с подземной зоной. В некоторых аспектах данная заявка обеспечивает концепцию для обработки больших объемов данных, причем эта концепция может быть адаптирована к различным применениям, не рассматриваемым специально в данном описании. Например, раскрытые здесь методы и системы можно использовать для анализа пространственных координат, данных об ориентации или других типов информации, полученной из какого-либо источника. В качестве примера можно собирать образцы почв или пород (например, во время бурения) и определять концентрацию данного соединения (например, определенной «соли») как функцию местоположения. Это может помочь геофизикам и операторам оценивать геослои в грунте.

[0038] На фиг. 1А показано схематическое изображение типовой системы 100 скважин с вычислительной подсистемой 110. Типовая система 100 скважин включает в себя рабочую скважину 102 и наблюдательную скважину 104. Наблюдательная скважина 104 может находиться на расстоянии от рабочей скважины 102, вблизи от рабочей скважины 102 или в любом подходящем месте. Система 100 скважин может содержать одну или несколько дополнительных рабочих скважин, наблюдательных скважин или других типов скважин. Вычислительная подсистема 110 может содержать одно или несколько вычислительных устройств или систем, находящихся у рабочей скважины 102, у наблюдательной скважины 104 или в других местах. Вычислительная подсистема 110 или любые из ее компонентов могут размещаться отдельно от других компонентов, показанных на фиг. 1А. Например, вычислительная подсистема 110 может находиться в центре обработки данных, вычислительном центре или другом подходящем месте. Система 100 скважин может содержать дополнительные или другие элементы, при этом элементы системы скважин могут размещаться, как показано на фиг. 1А, или в любой другой подходящей конфигурации.

[0039] Типовая рабочая скважина 102 содержит ствол 101 скважины в подземной зоне 121 под поверхностью 106. Подземная зона 121 может содержать одну или меньше одной породной формации, или подземная зона 121 может содержать больше одной породной формации. В примере, показанном на фиг. 1А, подземная зона 121 содержит различные подповерхностные слои 122. Подповерхностные слои 122 могут определяться геологическими или другими свойствами подземной зоны 121. Например, каждый из подповерхностных слоев 122 может соответствовать конкретному литологического составу, конкретному характеру насыщенности, конкретному профилю напряжения или давления или любой другой подходящей характеристике. В некоторых случаях один или несколько подповерхностных слоев 122 могут представлять собой пласт-коллектор флюидов, содержащий углеводороды или другие типы флюидов. Подземная зона 121 может содержать любую подходящую породную формацию. Например, один или несколько подповерхностных слоев 122 могут содержать песчаник, карбонатные материалы, сланец, уголь, аргиллит, гранит или другие материалы.

[0040] Типовая рабочая скважина 102 содержит подсистему 120 обработки путем закачивания, включающую в себя автомобили 116 с приборами, автомобильные насосные установки 114 и другое оборудование. Подсистема 120 обработки путем закачивания может применять к подземной зоне 121 обработку с помощью закачивания через ствол 101 скважины. Обработка путем закачивания может представлять собой операцию гидроразрыва, создающую трещины в подземной зоне 121. Например, обработка путем закачивания может инициировать, вызывать распространение или открытие трещин в одном или нескольких подповерхностных слоях 122. Операция гидроразрыва может включать в себя пробный мини-гидроразрыв, стандартный или полный гидроразрыв, последующий гидроразрыв, повторный гидроразрыв, заключительный гидроразрыв или другой тип гидравлического разрыва пласта.

[0041] При гидроразрыве текучую среду для гидроразрыва можно закачивать в подземную зону 121 при любых подходящих