基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111058841A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号202010002641.6(22)申请日2020.01.02(71)申请人中国石油大学（华东）地址266500山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人张黎明齐冀张凯姚军杨永飞(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人关宇辰(51)Int.Cl.E21B49/00(2006.01)E21B43/267(2006.01)G01V3/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统及方法(57)摘要本发明涉及一种基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统，包括：电磁信号激发器、信号采集处理器、运砂车、储液罐、混砂车、压裂车、井下一体化发射接收装置；运砂车通过第一管线、储液罐通过第二管线与混砂车分别相连；混砂车通过第三管线与压裂车相连，压裂车通过第四管线与竖直井井筒的井口相连；井下一体化发射接收仪一端为电磁发射器，另一端为电磁接收器，电磁接收器共有三个接收点，每个接收点设置两个分接收器，电磁发射器通过激发器电缆与设置于地面的低频电磁激发仪相连，电磁接收器通过接收电缆与设置于地面的数据采集处理系统相连。本发明采用近井监测，信号衰减较小，成本相对较低，测量过程简单，可行性大，易于推广。CN111058841ACN111058841A权利要求书1/2页1.一种基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统，包括：电磁信号激发器、信号采集处理器、运砂车、储液罐、混砂车、压裂车、井下一体化发射接收装置；其特征在于：运砂车通过第一管线、储液罐通过第二管线与混砂车分别相连；混砂车通过第三管线与压裂车相连，压裂车通过第四管线与竖直井井筒的井口相连；井下一体化发射接收仪一端为电磁发射器，另一端为电磁接收器，电磁接收器共有三个接收点，每个接收点设置两个分接收器，电磁发射器通过激发器电缆与设置于地面的低频电磁激发仪相连，电磁接收器通过接收电缆与设置于地面的数据采集处理系统相连。2.根据权利要求1所述的基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统，其特征在于：运砂车内储存磁性支撑剂，磁性支撑剂由具有一定强度的矿物与具有高导电导磁性质的磁化矿物按一定比例混合包衣成球打磨而成；储液罐内储存压裂液，混砂车中设置交联剂和混砂设备，压裂车中设置高压泵组。3.一种基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演方法，采用权利要求1-2所述基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演系统，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：布置施工现场；步骤二：实施压裂；步骤三：裂缝二次感应电磁场的激发和信号接收；步骤四：数据处理，消除储层背景感应信号；步骤五：反演裂缝方位、长度和高度步骤六：压裂裂缝形态描述。4.根据权利要求3所述的基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演方法，其特征在于，步骤一方法如下：将运砂车中放入与地层具有导电性差异的磁性支撑剂，磁性支撑剂是由具有一定强度的矿物与具有高导电导磁性质的磁化矿物按一定比例混合包衣成球打磨而成；储液罐中放入主成分为稠化剂溶液的压裂液；混砂车中放置交联剂和混砂设备；将运砂车、储液罐分别通过第一管线、第二管线与混砂车连接，将混砂车通过第三管线与压裂车相连；压裂车通过第四管线与竖直井井筒的井口相连。5.根据权利要求3-4所述的基于磁性支撑剂的水力压裂裂缝参数反演方法，其特征在于，步二方法如下：开始造缝时，打开储液罐阀门将压裂液经过第二管线进入混砂车，再经过第三管线进入压裂车上的高压泵组增压，经增压后的高压压裂液经第四管线进入竖直井井筒的井口，沿井筒到达水平井井筒，最终到达储层的目标破裂位置，经过循环、试压、试挤、压裂过程，在指定位置压开水力压裂裂缝；造缝完成后开始支撑剂铺置，打开运砂车以及储液罐将磁性支撑剂和压裂液在混砂车中混合并加入交联剂成为携砂液，泵压和排量稳定后，分段控制好混砂比，逐渐提高且均匀加砂，保证压力、排量平稳；打开混砂车阀门，将携砂液经过第三管线泵入压裂车，经过第四管线进入竖直井井筒的井口，沿井筒到达水平井井筒，在井内运移直到到达水力压裂裂缝位置，使磁性支撑剂充填储层裂缝，保证裂缝有效支撑，在裂缝位置形成电磁异常体；支撑剂铺置完成后开始顶替，储液罐中的压裂液通过经过第二管线进入混砂车，再经过第三管线进入压裂车上的高压泵组增压，经增压后的顶替液经第四管线进入竖直井井筒的井口，沿井筒到达水平井井筒，经过循环将管线及竖直井井筒和水平井井筒内的携砂液全部顶替入水力压裂裂缝中，保证支撑剂全部进入裂缝中，以达到裂缝电磁异常体与地层的电磁性质差距最大的效果，便于测量。2CN111058841A权利要求书2/2页6.根据权利要求3-5所述的基