Определение доверительного значения для плоскости развития трещины
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения доверительного значения для плоскости развития трещины. В некоторых аспектах выбирают подмножество микросейсмических событий, связанных с операцией гидроразрыва подземной зоны. Определяют доверительность связывания выбранного подмножества микросейсмических событий с общей плоскостью развития трещины. Доверительность может быть определена, например, на основании числа микросейсмических событий в подмножестве, неопределенности местоположения для каждого микросейсмического события в подмножестве, моментной магнитуды для каждого микросейсмического события в подмножестве, расстояния между каждым микросейсмическим событием и плоскостью трещины, подобранной к микросейсмическим событиям, ориентации плоскости трещины, подобранной к микросейсмическим событиям, или комбинации этих и других факторов. Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых данных. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
Реферат
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США с порядковым номером №61/710582, озаглавленной "Identifying Dominant Fracture Orientations" (Идентификация доминирующих ориентаций трещин), поданной 5 октября 2012, и заявке на полезное изобретение США с порядковым номером №13/896394, озаглавленной "Determining A Confidence Value For A Fracture Plane", поданной 17 мая 2013.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Это описание относится к определению доверительного значения для плоскости развития трещины, идентифицированной из микросейсмических данных. Микросейсмические данные часто получают вместе с операциями гидравлического разрыва, применяемыми к подземному пласту. Операции гидравлического разрыва обычно применяют, чтобы вызывать искусственные трещины в подземном пласте и тем самым повышать продуктивность подземного пласта по углеводородам. Давления, генерируемые операцией гидроразрыва, могут возбуждать малоамплитудные или низкоэнергетические сейсмические события в подземном пласте, и события могут детектироваться посредством датчиков и накапливаться для анализа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых аспектах определяют доверительное значение (оценку). Доверительное значение может представлять, например, доверительность привязки точек микросейсмических данных к плоскости трещины.
В некоторых аспектах выбирают подмножество микросейсмических событий, связанных с подземной зоной, и определяют доверительность связывания выбранного подмножества микросейсмических событий с общей плоскостью развития трещины.
Реализации могут включать в себя один или несколько из следующих признаков. Доверительность может быть определена, например, на основании числа микросейсмических событий в подмножестве, неопределенности местоположения для каждого микросейсмического события в подмножестве, моментной магнитуды для каждого микросейсмического события в подмножестве, расстояния между каждым микросейсмическим событием и плоскостью трещины, подобранной к микросейсмическим событиям, ориентации плоскости трещины, подобранной к микросейсмическим событиям, или комбинации этих и других факторов.
Дополнительно или альтернативно, эти и другие реализации могут включать в себя один или несколько из следующих признаков. Доверительность определяют путем подбора плоскости трещины к местоположениям микросейсмических событий и вычисления доверительности на основании подобранной плоскости трещины. Доверительность определяют на основании ориентации подобранной плоскости трещины относительно тренда доминирующей ориентации, задаваемой супермножеством микросейсмических событий, связанных с подземной зоной. Доверительность определяют на основании расстояний между подобранной плоскостью трещины и каждым микросейсмическим событием в подмножестве. Доверительность определяют путем подбора множества смещенных плоскостей трещин на основании местоположений и неопределенностей местоположения, связанных с микросейсмическими событиями. Доверительность затем определяют на основании смещенных плоскостей трещин. Доверительность определяют путем вычисления расстояния между смещенными плоскостями трещин.
Подробности одной или нескольких реализаций изложены на сопроводительных чертежах и в описании ниже. Другие признаки, объекты и преимущества будут очевидными из описания и чертежей и из формулы изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1A - схематичное изображение примерной системы скважин;
Фиг. 1B - схематичное изображение примерной вычислительной подсистемы 110 по Фиг. 1A.
Фиг. 2A, 2B и 2C - схемы, показывающие примерную плоскость трещины, идентифицированную из микросейсмических данных.
Фиг. 3 - схема, показывающая пример графического представления плоскостей трещин.
Фиг. 4 - последовательность операций примерного способа вычисления доверительного значения для плоскости трещины.
Одинаковые ссылочные знаки на различных чертежах обозначают одинаковые элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых аспектах описанного в документе параметры трещин, доминирующие ориентации трещин или другие данные идентифицируют из микросейсмических данных. В некоторых случаях эти или другие типы данных идентифицируют динамически, например в режиме реального времени в течение операции гидроразрыва. Для многих применений и способов анализа требуется идентификация плоскостей трещин на основе микросейсмических событий в реальном времени, и отдельные плоскости трещин могут визуально отображаться, чтобы показать временную эволюцию и геометрическое исключение (изъятие), включая местоположение, распространение, рост, уменьшение или исключение плоскостей трещин. Такие функциональные возможности могут встраиваться в системы управления, программное обеспечение, аппаратные средства или другие типы инструментальных средств, доступных инженерам по эксплуатации месторождений нефти и газа, когда они анализируют потенциальные месторождения нефти и газа в ходе стимуляции гидравлических разрывов и анализа результирующих сигналов. Такие инструментальные средства могут обеспечить надежный и непосредственный интерфейс для представления и визуализации динамики трещин вследствие гидравлического разрыва, что может помочь в анализе сложности трещины, структуры сетки расположения трещин и геометрии коллектора. Такие инструментальные средства могут помочь в оценке эффективности операции гидравлического разрыва пласта, например путем улучшения, повышения или оптимизации плотности расположения трещин и отслеживания длин и высот. Такие усовершенствования операции гидроразрыва, применяемой к коллектору, могут повысить добычу углеводородов или других ресурсов из коллектора.
Операции гидравлического разрыва могут применяться в любой подходящей подземной зоне. Операции гидравлического разрыва часто применяются в плотных устойчивых породах с малопроницаемыми коллекторами, которые могут включать в себя, например, низкой проницаемости обычные коллекторы нефти и газа, непрерывные бассейновые залежи ресурсов и коллекторы сланцевого газа или другие типы пластов. Гидравлический разрыв пласта может образовывать искусственные трещины в подземной части, что может повышать продуктивность коллектора по углеводородам.
В течение применения операции гидравлического разрыва пласта закачивание текучих сред высокого давления может изменять напряжения, аккумулировать касательные напряжения сдвига и вызвать другие эффекты внутри геологических глубинных структур. В некоторых случаях микросейсмические события связываются с трещинами от гидравлического разрыва, образованными активностями по разрыву пласта. Акустическая энергия или звуковые сигналы, связанные с напряжением в горных породах, деформациями и разрывом, могут детектироваться посредством датчиков и накапливаться. В некоторых случаях микросейсмические события имеют малую энергию (например, со значением регистрации интенсивности или моментной магнитуды менее трех), и некоторая неопределенность или точность, или погрешность измерений связывается с местоположениями события. Неопределенность можно описать, например, вытянутым сфероидом, где высшая вероятность находится в центре сфероида, и низшая вероятность - на краю.
Построение карты микросейсмического события может использоваться, чтобы геометрически определять местоположение точки источника (пункта возбуждения) микросейсмических событий на основании детектированных продольных и поперечных волн. Детектированные продольные и поперечные волны (например, p-волны и s-волны) могут выдавать дополнительную информацию о микросейсмических событиях, включая местоположение точки источника, местоположение события и неопределенность измерения позиции, время наступления события, моментную магнитуду события, направление движения частиц и спектра излучения энергии, и, возможно, прочее. Может осуществляться мониторинг микросейсмических событий в реальном времени, и в некоторых случаях события также обрабатываются в реальном времени в течение операции гидроразрыва пласта. В некоторых случаях после операции гидроразрыва микросейсмические события, накопленные в операции, обрабатываются вместе в виде "послеоперационных данных".
Обработка данных микросейсмических событий, накопленных в операции гидроразрыва, может включать в себя установление соответствия трещин (также называемое построением карты развития трещины). Процессы установления соответствия трещин могут идентифицировать плоскости трещин в любой зоне на основании микросейсмических событий, накопленных из зоны. Некоторые примерные вычислительные алгоритмы для установления соответствия трещин используют данные микросейсмического события (например, местоположение события, неопределенность измерения местоположения события для местоположения события, моментную магнитуду события и т.д.), чтобы идентифицировать отдельные трещины, которые соответствуют накопленному набору микросейсмических событий. Некоторые примерные вычислительные алгоритмы могут вычислять статистические характеристики трещинных структур. Статистические характеристики могут включать в себя, например, ориентацию трещины, тренды ориентации трещин, размер трещины (например, длину, высоту, площадь и т.д.), плотность расположения трещин, сложность трещины, характеристики сетки трещин и т.д. Некоторые вычислительные алгоритмы учитывают неопределенность в местоположении событий путем использования множественных реализаций определения местоположения микросейсмического события. Например, альтернативные статистические реализации, связанные со способами Монте Карло, могут использоваться для заданного распределения вероятностей на сфероидном или другом типе распределения.
Обычно, алгоритмы установления соответствия трещин могут оперировать данными реального времени, послеоперационными данными или любой подходящей комбинацией этих и других типов данных. Некоторые вычислительные алгоритмы для установления соответствия трещин оперируют только послеоперационными данными. Алгоритмы, оперирующие послеоперационными данными, могут использоваться, когда какое-либо подмножество или несколько подмножеств микросейсмических данных, подлежащих обработке, были накоплены в операции гидроразрыва; такие алгоритмы могут осуществлять доступ (например, в виде начального ввода) к полному подмножеству микросейсмических событий, подлежащих обработке. В некоторых реализациях алгоритмы установления соответствия трещин могут оперировать данными реального времени. Такие алгоритмы могут использоваться для автоматического установления соответствия трещин в реальном времени в течение операции гидроразрыва. Алгоритмы, оперирующие данными реального времени, могут использоваться в течение операции гидроразрыва, и такие алгоритмы могут приспосабливать или динамически обновлять модель предварительно идентифицированной трещины, чтобы отразить вновь полученные микросейсмические события. Например, как только микросейсмическое событие детектируют и собирают из поля обработки, алгоритм автоматического установления соответствия трещин в реальном времени может реагировать на это новое событие путем динамической идентификации и извлечения плоскости трещины из уже накопленных микросейсмических событий в режиме реального времени. Некоторые вычислительные алгоритмы для установления соответствия трещин могут оперировать комбинацией послеоперационных данных и данных реального времени.
В некоторых случаях алгоритмы построения карт (моделирования) трещин сконфигурированы с возможностью обрабатывать условия, которые возникают в ходе обработки микросейсмических данных реального времени. Например, несколько типов требований или условий могут происходить по большей части преимущественно в контексте реального времени. В некоторых случаях способы обработки в реальном времени могут быть приспособлены для учета (либо снижения, либо избегания) сниженной точности, которая иногда связывается с трещинами, извлеченными из наборов данных, не имеющих достаточного числа микросейсмических событий или не имеющих достаточного числа микросейсмических событий в некоторых частях представления (области). Некоторые способы обработки в реальном времени могут быть приспособлены для создания данных трещины, которые совместимы с данными трещины, получаемыми из способов обработки послеоперационных данных. Например, некоторые из примерных способов обработки в реальном времени, описанных в документе, выдали результаты, которые являются статистически одинаковыми, согласно критерию проверки статистических гипотез (t-критерию и F-критерию), с результатами, выдаваемыми способами обработки послеоперационных данных на тех же данных.
В некоторых случаях способы обработки в реальном времени могут быть приспособлены, чтобы легко (например, мгновенно, с точки зрения пользователя) предлагать пользователям данные идентифицированной трещины. Такие функциональные возможности могут позволять специалистам по эксплуатации или операторам динамически получать геометрические данные трещин и корректировать параметры операции гидроразрыва, когда это целесообразно (например, чтобы улучшать, повышать (качество), оптимизировать или иным образом изменять режим обработки). В некоторых случаях плоскости трещины динамически извлекаются из микросейсмических данных и отображаются специалистам по эксплуатации в реальном времени. Способы обработки в реальном времени могут показывать быстродействие. В некоторых случаях рабочая характеристика может быть улучшена посредством технологии параллельной вычислительной обработки, технологии распределенной вычислительной обработки, подходов с организацией параллельных потоков, алгоритмов быстрого двоичного поиска или комбинации этих и других аппаратных и программных решений, которые содействуют операциям реального времени.
В некоторых реализациях технология установления соответствия трещин может непосредственно представлять информацию о плоскостях трещин, связанных с трехмерными микросейсмическими событиями. Представляемые плоскости трещин могут представлять сетки расположения трещин, которые показывают множественные ориентации и активизируют картины сложных трещин. В некоторых случаях параметры гидравлического разрыва извлекаются из облака данных микросейсмических событий; такие параметры могут включать в себя, например, тренды ориентации трещин, плотность расположения трещин и сложность трещины. Доверительные значения могут задаваться для извлеченных параметров или другой информации. Параметр трещины и доверительная информация могут быть представлены специалистам по эксплуатации или операторам, например, в табличном, числовом или графическом интерфейсе, или интерфейсе, который объединяет табличные, числовые и графические элементы. Графический интерфейс может представляться в реальном времени и может показывать реального времени динамику обусловленных гидроразрывом трещин. В некоторых случаях это может помочь специалистам по эксплуатации анализировать сложность трещины, сеть расположения трещин и геометрию коллектора, или это может помочь им лучше реализовывать процесс гидравлического разрыва по мере его развития.
В некоторых реализациях доверительные значения точности используются, чтобы количественно определить определенность для плоскостей трещин, извлеченных из микросейсмических данных. Доверительные значения точности могут использоваться, чтобы классифицировать трещины на доверительные уровни. Например, три доверительных уровня (низкий доверительный уровень, средний доверительный уровень и высокий доверительный уровень) являются подходящими для некоторых контекстов, тогда как в других контекстах другое количество (например, два, четыре, пять и т.д.) доверительных уровней может быть целесообразным. Доверительное значение точности для плоскости трещины может быть вычислено на основании любых подходящих данных. В некоторых реализациях доверительное значение точности для плоскости трещины вычисляют на основании местоположений микросейсмических событий и неопределенности позиции, моментных магнитуд отдельных микросейсмических событий, расстояния между отдельными событиями и их поддерживающей плоскостью трещины, числа поддерживающих событий, связанных с плоскостью трещины, и веса вариации ориентации трещины, среди прочего.
Доверительные значения точности могут быть вычислены, и плоскости трещины могут классифицироваться в любое подходящее время. В некоторых случаях вычисляют доверительные значения точности и плоскости трещины классифицируют в реальном времени в течение операции гидроразрыва. Плоскости трещины могут быть представлены пользователю в любое подходящее время и в любом подходящем формате. В некоторых случаях плоскости трещины представляют графически в пользовательском интерфейсе в реальном времени в соответствии с доверительными значениями точности, в соответствии с доверительными уровнями точности или согласно любому другому типу классификации. В некоторых случаях пользователи могут выбирать отдельные группы или отдельные плоскости (например, таковые с высокими доверительными уровнями) для рассмотрения или анализа. Плоскости трещины могут быть представлены пользователю в алгебраическом формате, числовом формате, графическом формате или комбинации этих и других форматов.
Доверие к (значению) точности трещины может использоваться в качестве меры определенности, связанной с плоскостями трещин, идентифицированными из микросейсмических данных. В некоторых случаях доверительность точности идентифицируется в реальном времени в течение операции гидроразрыва. Доверительность точности может быть определено из любых подходящих данных с использованием любых подходящих вычислений. В некоторых случаях на доверительное значение точности для плоскости трещины влияет ряд микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины. Например, доверительное значение точности может взвешиваться (например, линейно, нелинейно, по экспоненте, полиномиально и т.д.) в зависимости от числа микросейсмических событий согласно функции. Число микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины, может включаться (например, в виде веса, экспоненты и т.д.) в уравнение для вычисления доверительности точности. В некоторых случаях плоскость трещины имеет более высокое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается более большим числом точек микросейсмических данных (или более низкое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается меньшим числом точек микросейсмических данных).
В некоторых случаях на доверительное значение точности для плоскости трещины влияет неопределенность местоположения для микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины. Например, доверительное значение точности может взвешиваться (например, линейно, нелинейно, экспоненциально, полиномиально и т.д.) в зависимости от неопределенности местоположения микросейсмического события согласно функции. Неопределенность местоположения микросейсмического события может включаться (например, в виде весового, экспоненциального коэффициента или любой затухающей функции расстояния и т.д.) в уравнение для вычисления доверительности точности. В некоторых случаях плоскость трещины имеет более высокое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, имеющими более низкую неопределенность (или более низкое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, имеющими более высокую неопределенность).
В некоторых случаях доверительное значение точности для плоскости трещины находится под влиянием моментной магнитуды для микросейсмических событий, связанных с плоскостью трещины. Например, доверительное значение точности может взвешиваться (например, линейно, нелинейно, экспоненциально, полиномиально и т.д.) величиной момента микросейсмического события согласно функции. Моментная магнитуда микросейсмического события может включаться (например, в виде весового, экспоненциального коэффициента и т.д.) в уравнение для вычисления доверительности точности. Моментная магнитуда для микросейсмического события может относиться к энергии или интенсивности (иногда пропорциональной квадрату значения амплитуды) события. Например, моментная магнитуда для микросейсмического события может быть значением логарифмической шкалы для энергии или интенсивности, или другого типа значением, представляющим интенсивность энергии. В некоторых случаях плоскость трещины имеет более высокое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, имеющими более высокую интенсивность (или более низкое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, имеющими более низкую интенсивность).
В некоторых случаях доверительное значение точности для плоскости трещины находится под влиянием расстояния между плоскостью трещины и микросейсмическими событиями, связанными с плоскостью трещины. Например, доверительное значение точности может взвешиваться (например, линейно, нелинейно, экспоненциально, полиномиально и т.д.) средним расстоянием между плоскостью трещины и микросейсмическими событиями, поддерживающими плоскость трещины. Среднее расстояние может включаться (например, в виде весового, экспоненциального коэффициента и т.д.) в уравнение для вычисления доверительности точности. В некоторых случаях плоскость трещины имеет более высокое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, которые находятся, в среднем, ближе к плоскости трещины (или более низкое доверительное значение, когда плоскость трещины поддерживается точками микросейсмических данных, которые находятся, в среднем, дальше от плоскости трещины).
В некоторых случаях доверительное значение точности для плоскости трещины находится под влиянием ориентации плоскости трещины относительно тренда доминирующей ориентации в наборе микросейсмических данных. Например, доверительное значение точности может взвешиваться (например, линейно, нелинейно, экспоненциально, полиномиально, и т.д.) угловой разностью (несоответствием) между ориентацией плоскости трещины и трендом доминирующей ориентации в микросейсмических данных. Углы ориентации могут включать в себя направление простирания, наклон или любую соответствующую комбинацию (например, трехмерный пространственный угол). Ориентация может включаться (например, в виде весового, экспоненциального коэффициента и т.д.) в уравнение для вычисления доверительности точности. Набор микросейсмических данных может иметь один тренд доминирующей ориентации, или он может иметь множественные тренды доминирующей ориентации. Тренды доминирующей ориентации могут быть классифицированы, например, как первичный, вторичный и т.д. В некоторых случаях плоскость трещины имеет более высокое доверительное значение, когда плоскость трещины совпадает с трендом доминирующей ориентации в наборе микросейсмических данных (или более низкое доверительное значение, когда плоскость трещины отклоняется от тренда доминирующей ориентации в наборе микросейсмических данных).
Весовое значение, именуемое "вес вариации ориентации трещины", может представлять угловую разность между ориентацией плоскости трещины и трендом доминирующей ориентации в микросейсмических данных. Вес вариации ориентации трещины может быть скалярным значением, которое является максимальным, когда плоскость трещины совпадает с трендом доминирующей ориентации. Вес вариации ориентации трещины может быть минимальным для ориентаций трещин, которые максимально отделены от тренда доминирующей ориентации трещин. Например, когда имеется единственный тренд доминирующей ориентации трещины, вес вариации ориентации трещины может быть нулевым для трещин, которые являются перпендикулярными (или нормалью) к доминирующей ориентации трещины. В качестве другого примера, когда имеются множественные тренды доминирующей ориентации трещины, вес вариации ориентации трещины может быть нулевым для трещин, имеющих ориентации между доминирующими ориентациями трещин. Вес вариации ориентации трещины может быть отношением ориентации вычисленной плоскости и ориентации, отражаемой однородным случаем.
В некоторых случаях, когда имеются множественные тренды доминирующей ориентации трещины, вес вариации ориентации трещины имеет одинаковое максимальное значение для каждого тренда доминирующей ориентации трещины. В некоторых случаях, когда имеются множественные доминирующие ориентации трещин, вес вариации ориентации трещины имеет различное локальное максимальное значение для каждой доминирующей ориентации трещины. Например, вес вариации ориентации трещины может быть 1,0 для трещин, которые параллельны первому тренду доминирующей ориентации трещины, 0,8 для трещин, которые параллельны второму тренду доминирующей ориентации трещины, и 0,7 для трещин, которые параллельны третьему тренду доминирующей ориентации трещины. Вес вариации ориентации трещины может уменьшаться до локального минимума между трендом доминирующих ориентаций трещины. Например, вес вариации ориентации трещины между каждой соседней парой доминирующих ориентаций трещины может задавать локальный минимум посередине между доминирующими ориентациями трещины или в другой точке между доминирующими ориентациями трещины.
Параметр доверительности точности может находиться под влиянием неопределенности местоположения поддерживающих микросейсмических событий, моментной магнитуды поддерживающих микросейсмических событий, расстояния между поддерживающими микросейсмическими событиями и плоскостью трещины, числом поддерживающих событий, связанных с плоскостью, весом вариации ориентации трещины, других значений, или любой подходящей комбинации из одного или нескольких из них. В некоторых общих моделях доверительность возрастает, если больше моментная магнитуда, и если вариация дробной ориентации становится более большой, и число поддерживающих событий больше, и их точность в их местоположении больше, и если больше вариация веса в виде функции расстояния. Эти коэффициенты могут использоваться в качестве вводов для задания веса в уравнении для доверительности точности. Например, в некоторых моделях, веса являются линейными или нелинейными функциями этих коэффициентов, и вес вариации ориентации трещины может появиться с более высоким весом, если влияет на доверительность плоскости. В некоторых примерах доверительность точности вычисляется в виде:
Доверительность = (вес вариации ориентации трещины)* ((вес неопределенности местоположения)*(вес моментной магнитуды)*(вес вариации расстояния)). (1)
Другие уравнения или алгоритмы могут использоваться, чтобы вычислять доверительность.
Идентифицированные плоскости трещин могут быть классифицированы на доверительные уровни на основании доверительных значении точности плоскостей трещин. В некоторых случаях используются три уровня: низкий доверительный уровень, средний доверительный уровень и высокий доверительный уровень. Любое подходящее число доверительных уровней может использоваться. В некоторых примерах, когда новое событие добавляется к поддерживающему множеству, связанному с существующей плоскостью трещины, ее связанный доверительный параметр трещины может увеличиваться, что может вызвать прокрутку плоскости трещины от ее текущего доверительного уровня к более высокому, если он существует. В качестве другого примера, если ориентация трещины направлена в сторону от трендов ориентации, показанных послеоперационными данными микросейсмического события, если постепенно накапливаются микросейсмические события, может вызываться уменьшение доверительности трещины, в основном на вес вариации ориентации трещины, заставляя плоскость снизить свой уровень к более низкому доверительному уровню, если он существует. Это может конкретно применяться к трещинам, создаваемым в начальное время операции гидравлического разрыва пласта; это может также применяться к другим типам трещин в других контекстах.
Пользователям (например, инженерам по эксплуатации, операционным инженерам и аналитикам, и прочим) может предоставляться графическое отображение плоскостей трещин, идентифицированных из микросейсмических данных. В некоторых случаях графическое устройство отображения дает возможность пользователю визуализировать идентифицированные плоскости в режиме реального времени, в виде графических панелей, представляющих доверительные уровни. Например, могут использоваться три графические панели, чтобы отдельно представлять низкий доверительный уровень, средний доверительный уровень и высокий доверительный уровень для плоскости развития трещины. В некоторых случаях плоскости трещины более низкого доверительного уровня создаются в начальные моменты операции гидроразрыва. В некоторых случаях плоскости трещин более высокого доверительного уровня распространяются во времени в направлении, почти перпендикулярном стволу скважины. Если новые микросейсмические события постепенно накапливаются во времени, графическое устройство отображения может обновляться, чтобы давать возможность пользователям динамически наблюдать ассоциацию плоскостей трещин среди доверительных уровней, связанных с графическими панелями.
Группы доверительных уровней могут быть представлены в виде диаграмм плоскостей трещин, или группы доверительных уровней могут быть представлены в другом формате. Группы доверительных уровней могут быть представлены алгебраически, например путем показа алгебраических параметров (например, параметров для уравнения плоскости) плоскостей трещин в каждой группе. Группы доверительных уровней могут быть представлены численно, например путем показа числовых параметров (например, направления простирания, наклона, площади и т.д.) плоскостей трещин в каждой группе. Группы доверительных уровней могут быть представлены в табличной форме, например путем представления таблицы алгебраических параметров или числовых параметров плоскостей трещин в каждой группе. Кроме того, плоскость трещины может представляться графически в трехмерном пространстве, двумерном пространстве или другом пространстве. Например, плоскость трещины может представляться в прямолинейной системе координат (например, координат x, y, z), в полярной системе координат (например, координат r, θ, φ), или другой системе координат. В некоторых примерах плоскость развития трещины может быть представлена в виде линии на пересечении плоскости трещины с другой плоскостью (например, линии в xy-плоскости, линии в xz-плоскости, линии в yz-плоскости или линии в любой произвольной плоскости или поверхности).
В некоторых случаях графическое устройство отображения дает возможность пользователям отслеживать и визуализировать пространственную и временную эволюцию конкретных плоскостей трещин, включая их генерацию, распространение и рост. Например, пользователь может наблюдать стадии пространственной и временной эволюции конкретной плоскости трещины, такие как, например, первоначальной идентификации плоскости трещины на основании трех микросейсмических событий, нового события, которое изменяет ориентацию плоскости, нового события, которое заставляет площадь плоскостей увеличиваться (например, вертикально, горизонтально, или и то, и другое), или другие стадии эволюции плоскости трещины. Пространственную и временную эволюцию плоскостей трещин могут представлять пути миграции индуцированных текучих сред и расклинивающих наполнителей (проппантов), закачанных в скелет горной породы. Визуализация динамики плоскостей трещин может помогать пользователям лучше понимать процесс гидравлического разрыва, более точно анализировать сложность трещины, оценивать эффективность гидравлического разрыва или улучшать рабочие характеристики скважины.
Хотя данная заявка описывает примеры, касающиеся данных микросейсмического события, способы и системы, описанные в этой заявке, могут применяться к другим типам данных. Например, способы и системы, описанные в документе, могут использоваться для обработки наборов данных, которые включают элементы данных, которые не относятся к микросейсмическим событиям, которые могут включать в себя другие типы физических данных, связанных с подземной зоной. В некоторых аспектах данная заявка обеспечивает инфраструктуру для обработки больших объемов данных, и инфраструктура может быть приспособлена для различных применений, которые не описаны конкретно в документе. Например, способы и системы, описанные в документе, могут использоваться для анализа пространственных координат, данных ориентации или других типов информации, накапливаемой из любого источника. В качестве примера, образцы грунта или горных пород могут отбираться (например, в течение бурения), и концентрация данного состава (например, некоторое "соляное тело"), в виде функции определения местоположения может быть идентифицирована. Это может помочь геофизикам и операторам оценивать геослои в грунте.
Фиг. 1A показывает схематичное изображение примерной системы 100 скважин с вычислительной подсистемой 110. Система 100 скважин включает в себя рабочую скважину 102 и наблюдательную скважину 104. Наблюдательная скважина 104 может быть расположена удаленно от рабочей скважины 102, вблизи рабочей скважины 102 или в любом подходящем месте. Система 100 скважин может включать в себя одну или несколько дополнительных рабочих скважин, наблюдательных скважин или другие типы скважин. Вычислительная подсистема 110 может включать в себя одно или несколько вычислительных устройств или систем, расположенных в рабочей скважине 102, в наблюдательной скважине 104 или в других местоположениях. Вычислительная подсистема 110 или любой из ее компонентов могут располагаться на расстоянии от других компонентов, показанных на Фиг. 1A. Например, вычислительная подсистема 110 может быть расположена в центре обработки данных, вычислительном комплексе или другом подходящем месте. Система 100 скважин может включать в себя дополнительные или другие функциональные средства, и функциональные средств системы скважин могут быть организованы, как показано на Фиг. 1A, или в любой другой подходящей конфигурации.
Примерная рабочая скважина 102 включает в себя ствол 101 скважины в подземной зоне 121 ниже поверхности 106. Подземная зона 121 может включать в себя один или менее чем один пласт горной породы, или подземная зона 121 может включать в себя более одного пласта горной породы. В примере, показанном на Фиг. 1A, подземная зона 121 включает в себя различные глубинные слои 122. Глубинные слои 122 могут задаваться геологическими или другими характеристиками подземной зоны 121. Например, каждый из глубинных слоев 122 может соответствовать конкретной литологии, конкретному фазовому составу, конкретному профилю напряжения или давления, или любой другой подходящей характеристике. В некоторых случаях один или большее число глубинных слоев 122 могут быть коллектором текучей среды, который содержит углеводороды или другие типы текучих сред. Подземная зона 121 может включать в себя любую подходящую горную породу. Например, один или большее число глубинных слоев 122 могут включать в себя песчаник, карбонатные материалы, сланец, уголь, глинистую породу, гранит или другие материалы.
Примерная рабочая скважина 102 включает в себя подсистему 120 обработки нагнетанием, которая включает в себя автомобили 116 с приборами, автомобильную насосную установку 114 и другое оборудование