【摘要】：油田水力壓裂裂縫方位的準確監(jiān)測可以有效的評價壓裂效果，并為下一步壓裂參數(shù)的設計提供依據(jù)。除此，可以推斷出剩余油的分布。井地電阻率法是目前比較成熟、應用比較廣泛的監(jiān)測水力壓裂裂縫方位的方法之一。 井地電阻率法是一種將電測井法和地表直流電法相結合的綜合地球物理勘探方法�；驹硎菍⒐╇婋娫粗糜诰校╇娺^程中測量由地層電阻率變化引起的地表各個觀測電極的電位或者電位梯度的變化，來反映地下介質的電阻率特征。由于其具有成本低、操作簡單、實施方便、場源實現(xiàn)容易、不破壞井況和不影響生產等有別于其他地球物理勘探方法的優(yōu)勢，所以本文對基于井地電阻率法的油田水力壓裂裂縫監(jiān)測展開了研究。 首先，三維井地電阻率法數(shù)值模擬正演計算是井地電阻率法在油田裂縫監(jiān)測中應用的理論基礎。本文根據(jù)地下任意線電流源產生的電位公式和有限差分法等理論進行了正演研究，通過建立不同的地電模型（異常體埋深不同模型，異常體長度不同模型，儲層電阻率不同模型，存在地表漏電流模型，觀測點布置不均勻模型），對比了電位法和電位梯度法觀測方式下的地表觀測結果及其探測深度。分析了儲層電阻率不同、地表漏電流的存在和復雜地形對觀測結果的影響。其次，，消除噪聲是野外實驗數(shù)據(jù)處理中的一個重要環(huán)節(jié)。本文分析了野外實驗的采集數(shù)據(jù)，主要包括漂移干擾、工頻干擾和隨機干擾等，并分別采用最小二乘多項式擬合法、巴特沃斯低通濾波（中值濾波）和數(shù)字式平均技術消除，提高信噪比。除此，提出采用BP神經網絡校正由地形（觀測點布置不均勻）引起的畸變場響應。最后，將編碼信號引入到井地電阻率法裂縫監(jiān)測中，編碼信號作為供電電流源，利用相關法消除干擾，提高了信噪比，加大了探測深度。本文介紹了編碼信號的產生、自相關特性和相關檢測原理，分析了編碼信號相關檢測法消除干擾的原因及參數(shù)選擇原則。 在吉林省科技發(fā)展計劃重大項目“井地網絡化油水界面電阻率成像儀的研制”的支持下，研制了具有自主知識產權的井地網絡化油水界面電阻率成像儀，利用該套儀器在大慶、遼河、吉林等油田進行了60多口井次的野外實驗，并取得了良好的效果。本文以大慶十廠朝陽溝的一口壓裂井為例，說明了野外實驗概況。
[Abstract]:The accurate monitoring of hydraulic fracturing fracture azimuth in oil field can effectively evaluate the fracturing effect and provide the basis for the design of fracturing parameters in the next step. In addition, the distribution of the remaining oil can be inferred. Well-ground resistivity method is one of the more mature and widely used methods to monitor the orientation of hydraulic fracturing fractures. Well-ground resistivity method is a comprehensive geophysical exploration method which combines electric logging method with surface direct current method. The basic principle is to put the power supply in the well and measure the change of the electric potential or the potential gradient of the observed electrode caused by the change of the formation resistivity in the process of power supply to reflect the resistivity characteristics of the underground medium. Because of its advantages of low cost, simple operation, convenient implementation, easy realization of field source, no damage to well condition and no influence on production, it is different from other geophysical exploration methods. In this paper, hydraulic fracturing fracture monitoring based on well-ground resistivity method is studied. Firstly, the forward modeling of 3-D well ground resistivity method is the theoretical basis of application of well ground resistivity method in oil field fracture monitoring. In this paper, the forward modeling is carried out according to the potential formula and the finite difference method of the current source of any underground line. Different geoelectric models (different models of abnormal body buried depth, different length of anomalous body) are established in this paper. Different models of reservoir resistivity exist surface leakage current model and non-uniform model of observation points. The surface observation results and their detection depth are compared between the potential method and the potential gradient method. The effects of surface leakage current and complex topography on the observation results are analyzed. Secondly, noise elimination is an important part of data processing in field experiments. In this paper, the collected data of field experiments are analyzed, including drift interference, power frequency interference and random interference. The least square polynomial fitting method, Butterworth low-pass filter (median filter) and digital average technique are used to eliminate the data, respectively. Improve the signal-to-noise ratio. In addition, the BP neural network is used to correct the distortion field response caused by the topography (uneven distribution of observation points). Finally, the coded signal is introduced into the well ground resistivity fracture monitoring, the coded signal is used as the power supply current source, the correlation method is used to eliminate the interference, the signal-to-noise ratio (SNR) is improved, and the detection depth is increased. In this paper, the generation, autocorrelation characteristics and correlation detection principle of coded signal are introduced, and the reason of eliminating interference and the principle of parameter selection by correlation detection of coded signal are analyzed. Supported by the important project of Jilin province science and technology development plan, "the development of oil-water interface resistivity imager with well-to-ground network", a oil-water interface resistivity imager with independent intellectual property rights has been developed and used in Daqing. Field experiments of more than 60 wells have been carried out in Liaohe, Jilin and other oilfields, and good results have been obtained. Taking a fracturing well in Chaoyang ditch of Daqing No. 10 Factory as an example, the general situation of field experiments is explained.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P631.811

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