[发明专利]适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法

说明书

本发明公布了一种适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法，包括：页岩气储层中富集的放射性元素，在压裂液进入储层后重新发生迁移和富集，造成近井筒地带形成自然伽马放射性异常，在压裂结束后的页岩气排采过程中，采用时间推移测井方式，检测压裂井压裂液返排后近井筒地带自然伽马放射性变化，得到自然伽马检测数据，通过预处理后解释自然伽马检测数据，评价页岩气井近井筒地带压裂缝参数及开启程度、闭合情况。本发明具有检测精度高、适用性强、经济性好、检测工艺实施难度小、无环境风险、可重复性测量等优点。

技术领域

本发明属于非常规储层压裂改造地球物理测井评价技术领域，具体涉及一种适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法。

背景技术

水力压裂是页岩气开发的主要增产措施，压裂后形成的裂缝是页岩气的重要渗流通道。水力压裂缝检测(或监测)是指导压裂施工、评价压裂效果、优化压裂设计的重要手段。目前，页岩气水力压裂缝检测(或监测)已逐渐形成了直接远场裂缝检测(或监测)、直接近井筒裂缝检测(或监测)、以及间接裂缝检测(或监测)等三大类十余种裂缝检测(或监测)与评价方法，包括：以井下(或地面)微地震法、地面电磁法、测斜仪法等直接远场压裂期间裂缝检测(或监测)技术；以井温测井法、放射性示踪测井法、非放射性示踪测井法、化学示踪剂法、过套管交叉偶极横波测井等直接近井筒压裂后裂缝检测(或监测)技术；以及以Nolte理论的停泵闭合压力分析法、以Iverson理论为基础的裂缝净压力分析法、不稳定试井法等间接压裂后裂缝评价技术。虽然各种裂缝检测(或监测)方法都对压裂施工作业实时指导、压裂效果评价、压裂设计优化发挥着积极作用，但所检测(或监测)的裂缝参数精度以及表征裂缝的地质意义不尽相同，都有其局限性、适用性、经济性。

因此，针对现有储层水力压裂缝检测(或监测)存在的局限性、适用性、经济性等问题，需要形成更多的局限性小、适用性强、经济性好的水力压裂缝检测(或监测)方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种适用于页岩气储层的压裂缝检测与评价方法。本发明采用时间推移测井方式，检测压裂井压裂液返排后近井筒地带自然伽马放射性变化，通过处理解释自然伽马检测数据，可有效评价页岩气近井筒地带压裂缝参数及开启程度、闭合情况，丰富了页岩气水力压裂缝检测与评价手段。

为了实现上述目的，采用的技术方案如下：

一种适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法，其特征在于：页岩气储层中富集的放射性元素，在压裂液进入储层后重新发生迁移和富集，造成近井筒地带形成自然伽马放射性异常，在压裂结束后的页岩气排采过程中，采用时间推移测井方式，检测压裂井压裂液返排后近井筒地带自然伽马放射性变化，得到自然伽马检测数据，通过预处理后解释自然伽马检测数据，评价页岩气井近井筒地带压裂缝参数及开启程度、闭合情况。

在压裂结束后的页岩气排采过程中，选择适宜的自然伽马放射性异常检测时机，采用连续油管传输或电缆传输方式，将自然伽马放射性测井仪器组合下入井筒内压裂改造井段，检测近井筒地带自然伽马放射性变化，得到检测数据。

所述选择适宜的自然伽马放射性异常检测时机中，根据近井筒地带自然伽马放射性异常的时间推移测井时机选择图版，确定近井筒地带自然伽马放射性异常检测时机。

根据地层在外加压裂液后地球化学环境改变引起地层放射性元素随时间变化的迁移和富集特征，通过测量实际压裂返排液不同时期自然伽马放射性异常幅度变化，建立近井筒地带自然伽马放射性异常的时间推移测井时机选择图版。

所述预处理包括深度校正、奇异值校正和测井环境校正；测井环境校正采用传统的测井环境校正方法，或采用数据回归方法，数据回归方法为：选取压裂层段以浅未压裂且固井质量胶结好的井段，分别读取对应井段近井筒地带自然伽马放射性异常检测数据、以及前期数据准备中收集到的早期固井质量检测测量的自然伽马或裸眼井测量的自然伽马数据，按数据回归分析方法进行回归分析，求得校正公式和校正系数。