本發(fā)明屬于石油天然氣油氣田開發(fā)，涉及一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前壓裂施工過程中，壓裂施工指揮人員采用傳統(tǒng)辦法，根據(jù)現(xiàn)場施工曲線圖，通過對比壓力-排量-砂比，判斷分析裂縫延伸及支撐劑充填情況，這種方法不能對施工數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完全依靠施工人員經(jīng)驗判斷，同時現(xiàn)場分析判斷容易受到現(xiàn)場設(shè)備、液體支撐劑調(diào)整等因素干擾，對漏失，砂堵等跡象難以準(zhǔn)確判斷并及時采取措施。

2、隨著水力壓裂pkn、kgd模型及凈壓力理論發(fā)展，發(fā)現(xiàn)將施工壓力與時間信道數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)處理，繪制成雙對數(shù)曲線，可以通過壓力趨勢判斷裂縫延伸情況。在井口壓力-施工時間雙對數(shù)曲線上，井口壓力與凈壓力曲線斜率一致。參見圖1，根據(jù)凈壓力理論研究結(jié)果，lg井口壓力-lg時間曲線斜率有以下特征，可反應(yīng)裂縫延伸情況：當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率小于0時，裂縫高度穿過應(yīng)力隔層，縫高不穩(wěn)定或者裂縫溝通天然裂縫，壓裂液出現(xiàn)濾失；當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率等于0時，裂縫高度控制在應(yīng)力隔層內(nèi)，縫高穩(wěn)定，凈壓力平穩(wěn)，裂縫持續(xù)延伸；當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率大于0且小于1時，裂縫延伸受阻，壓力持續(xù)升高，裂縫端部有脫砂風(fēng)險；當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率大于等于1時，裂縫端部脫砂，裂縫內(nèi)部出現(xiàn)砂堵，壓力急劇升高，需采取果斷措施，控制排量，停止加砂。

3、壓力-施工時間雙對數(shù)曲線可以通過曲線斜率直觀評判裂縫延伸情況，但由于曲線采用對數(shù)坐標(biāo)軸，時間軸后半部分過于緊湊，曲線末端堆積難以辨認(rèn)。同時，該方法無法處理地面設(shè)備壓力波動造成的壓力干擾。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中壓裂施工時會引起壓裂泵振動，導(dǎo)致現(xiàn)場施工壓力出現(xiàn)明顯波動，影響壓裂施工分析判斷準(zhǔn)確性的問題，提供一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，包括以下步驟：

4、采集壓裂施工現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，得到時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值；

5、基于時間數(shù)據(jù)與時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值建立笛卡爾坐標(biāo)系，得到雙對數(shù)曲線斜率與時間的相關(guān)曲線；

6、根據(jù)時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值判斷施工壓力是否存在波動干擾，存在波動干擾時，對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾；

7、波動干擾消除后或者施工壓力不存在波動干擾時，根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)。

8、所述時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值具體表示為：

9、k＝[lg(p+1)-lgp]/[lg(t+1)-lgt]

10、其中，t表示施工時間，p表示t時的施工壓力。

11、所述根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)具體為：

12、當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率小于0時，裂縫高度穿過應(yīng)力隔層或者裂縫溝通天然裂縫，壓裂液出現(xiàn)濾失；

13、當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率等于0時，裂縫高度在應(yīng)力隔層內(nèi)，縫高穩(wěn)定，凈壓力平穩(wěn)，裂縫持續(xù)延伸；

14、當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率大于0且小于1時，裂縫延伸受阻，壓力持續(xù)升高，裂縫端部有脫砂風(fēng)險；

15、當(dāng)雙對數(shù)曲線斜率大于等于1時，裂縫端部脫砂，裂縫內(nèi)部出現(xiàn)砂堵。

16、所述根據(jù)時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值判斷施工壓力是否存在波動干擾時，具體為判斷時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值是否超過[-1,1]范圍值，超過范圍值時，則施工壓力存在波動干擾。

17、所述對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾具體為：

18、在存在波動干擾的連續(xù)施工時間中選取t1～tn，作為平移處理的時間段；

19、平移處理前，t1～tn時間段所對應(yīng)的施工壓力為p1～pn；

20、平移處理后，t1～tn時間段所對應(yīng)的施工壓力為(p1+…+pn)/n～(pn+…+pn+n-1)/n。

21、所述波動干擾越大，選取平移處理的時間段越長。

22、所述平移處理的時間段為5s、10s或20s。

23、一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析系統(tǒng)，包括以下模塊：

24、數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集壓裂施工現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，得到時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值；

25、數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于基于時間數(shù)據(jù)與時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值建立笛卡爾坐標(biāo)系，得到雙對數(shù)曲線斜率與時間的相關(guān)曲線；

26、濾波模塊，所述濾波模塊用于根據(jù)壓力數(shù)據(jù)判斷施工壓力是否存在波動干擾，存在波動干擾時，對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾；

27、結(jié)果輸出模塊，所述結(jié)果輸出模塊用于在波動干擾消除后或者施工壓力不存在波動干擾時，根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)。

28、一種設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如前項任一項所述方法的步驟。

29、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前項任一項所述方法的步驟。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

31、本發(fā)明提出了一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，通過采集壓裂施工現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，得到時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值，并建立雙對數(shù)曲線斜率與時間的相關(guān)曲線，在施工壓力出現(xiàn)波動干擾時，對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾；波動干擾消除后或者施工壓力不存在波動干擾時，根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)。通過移動平移處理能夠有效清除壓力泵振動引起的壓力波動干擾，實時獲取壓裂施工時裂縫的延伸狀態(tài)，提高壓裂施工分析判斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值具體表示為：

3.如權(quán)利要求1所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)具體為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述根據(jù)時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值判斷施工壓力是否存在波動干擾時，具體為判斷時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值是否超過[-1,1]范圍值，超過范圍值時，則施工壓力存在波動干擾。

5.如權(quán)利要求1所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾具體為：

6.如權(quán)利要求5所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述波動干擾越大，選取平移處理的時間段越長。

7.如權(quán)利要求5所述的一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法，其特征在于，所述平移處理的時間段為5s、10s或20s。

8.一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊：

9.一種設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可以消除干擾的壓裂監(jiān)控分析方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括采集壓裂施工現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，得到時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值；基于時間數(shù)據(jù)與時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值建立笛卡爾坐標(biāo)系，得到雙對數(shù)曲線斜率與時間的相關(guān)曲線；根據(jù)時間點(diǎn)相應(yīng)雙對數(shù)曲線斜率值判斷施工壓力是否存在波動干擾，存在波動干擾時，對波動施工壓力進(jìn)行移動平移處理，消除波動干擾；波動干擾消除后或者施工壓力不存在波動干擾時，根據(jù)雙對數(shù)曲線斜率獲取壓裂施工時裂縫延伸狀態(tài)。通過移動平移處理能夠有效清除壓力泵振動引起的壓力波動干擾，實時獲取壓裂施工時裂縫的延伸狀態(tài)，提高壓裂施工分析判斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：左興龍,張鵬,黃云鵬,黃梅,花吉清,梁林,陶立達(dá),李鵬程,劉坤,程浩,王笑強(qiáng),張攀,王迪,馬超,宋益
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2