压裂效果评价方法、系统、介质及电子设备

技术领域

本发明属于钻井勘探技术领域，特别是涉及一种压裂效果评价方法、系统、介质及电子设备。

背景技术

随着油田开发的深入，油气藏的开发难度逐渐加大，为了对油气井进行更加充分的开采，会对储层通常是指油层或气层)进行压裂处理。目前，压裂已成为有效开发致密砂岩油气、页岩油气等非常规资源的一项关键技术。随着地层勘探开发认识的发展，越来越多的油气藏需要压裂开发。

在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。因此，评价储层的压裂效果，对于确定储层的产能有着非常重要的作用。

但是目前在对压裂效果进行评价时往往只是整体评价，没有对压裂缝隙的不同信息进行整合，从而导致最终的评价结果缺乏准确性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压裂效果评价方法、系统、介质及电子设备，用于解决现有技术中压裂裂缝的压裂效果评价不准确的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种压裂效果评价方法，包括：

获取钻井内部压裂结束后的压裂图像以及所述压裂裂缝的相关参数；

对所述压裂图像进行图像识别以得到多个裂缝图像，对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，每一个所述有效裂缝图像对应一个有效裂缝；

对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数；

获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数；

根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数；

根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝。

可选的，所述对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，包括：

获取所述裂缝图像压裂之前的正常图像，根据所述正常图像和所述裂缝图像的差异提取出所述裂缝图像的边缘图像；

通过岩层压裂模拟的方式获取所述边缘图像和所述裂缝图像在钻井内对应位置的边缘压力信息和裂缝压力信息；

计算所述裂缝压力信息与所述边缘压力信息之间的压力差值；

将所述压力差值大于第一压力阈值时对应的所述裂缝图像作为所述有效裂缝图像。

可选的，所述通过岩层压裂模拟的方式获取所述边缘图像和所述裂缝图像在钻井内对应位置的边缘压力信息和裂缝压力信息，包括：

根据所述裂缝图像确定在所述钻井内的第一区域，并将所述第一区域划分为多个第一分区；

对所述第一区域进行增产模拟以获取每一个所述第一分区的瞬时压力值，将最大的所述瞬时压力值作为所述裂缝图像的所述裂缝压力信息；

根据所述边缘图像确定在所述钻井内的第二区域，将所述第二区域划分为多个第二分区；

对所述第二区域进行压裂模拟，以获取每一个所述第二分区被压裂的压力临界值；

将最小的所述压力临界值作为所述边缘图像的所述边缘压力信息；

其中，在对所述第一区域和所述第二区域进行划分后，每一个所述第一分区至少与一个所述第二分区临界接触。

可选的，所述对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数，包括：

通过振动模拟以确定每一个所述第一分区是否有效，将有效的所述第一分区作为所述有效裂缝的有效区域；

根据所述有效区域与所述有效裂缝的之间的面积比值确定所述有效裂缝的有效面积比率；

获取所述有效裂缝图像周围的关联裂缝，计算所述关联裂缝对所述压裂缝隙的增产量的贡献率；

根据所述有效面积比率和所述贡献率计算所述有效裂缝的所述有效性参数。

可选的，所述获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数，包括：

获取所述有效裂缝各个区域在压裂之前承受的第一能量均值，以及所述有效裂缝各个区域被压裂时的第二能量均值；

根据所述第一能量均值和所述第二能量均值计算所述能量差值；

根据所述有效区域的面积和所述能量差值计算所述有效裂缝的所述能量比例参数。

可选的，所述根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数，包括：

获取所述压裂裂缝的有效期限和日均增产量；

根据所述有效期限和所述日均增产量计算所述压裂裂缝的产能比；

根据所述有效裂缝与所述压裂裂缝之间的比例关系确定所述有效裂缝的有效产能比参数。

可选的，所述根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝，包括：

根据神经网络模型对所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数分别赋予第一权重、第二权重和第三权重；

根据所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重与所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算所述有效裂缝的评价参数；

对每一个所述有效裂缝的所述评价参数进行排序；

选择所述评价参数最大的所述有效裂缝作为最优压裂裂缝。

本发明还提供了一种压裂效果评价系统，包括：

参数获取模块，用于获取钻井内部压裂结束后的压裂图像以及所述压裂裂缝的相关参数；

分析模块，用于对所述压裂图像进行图像识别以得到多个裂缝图像，对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，每一个所述有效裂缝图像对应一个有效裂缝；

有效性计算模块，用于对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数；

能量计算模块，用于获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数；

产能计算模块，用于根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数；

综合评价模块，用于根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝。

本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的压裂效果评价方法。

本发明提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的压裂效果评价方法。

如上所述，本发明所述的压裂效果评价方法、系统、介质及电子设备，具有以下有益效果：

在对压裂裂缝进行评价的过程中，分别获取压裂裂缝中有效裂缝的有效性参数、能量比例参数和有效产能参数，从而有效性、能量和产能三个方面对压裂裂缝进行综合评估，使得压裂效果评估结果更加准确，综合考虑各种因素，避免了评价单一片面的问题，可以为同类型的钻井内压裂情况提供参考，同时对达到要求的压裂裂缝进行进一步评估排序，以进一步细化压裂效果的评估过程，为后续压裂效果评价提供依据。

附图说明

图1显示为本发明的压裂效果评价方法的流程图。

图2显示为本发明的压裂效果评价方法中步骤S102的流程图。

图3显示为本发明的压裂效果评价方法中步骤S103的流程图。

图4显示为本发明的压裂效果评价方法步骤S106的流程图。

图5显示为本发明的压裂效果评价系统的结构框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，于一实施例中，本发明的一种压裂效果评价方法，包括如下步骤：

S101、获取钻井内部压裂结束后的压裂图像以及所述压裂裂缝的相关参数。

在本实施例中，当对钻井内内部通过压裂方式得到压裂裂缝之后，通过获取压裂裂缝的压裂图像以及压裂裂缝的相关参数，便于后续对压裂效果进行评估。其中，压裂裂缝的相关参数包括有效期限和日均增产量。

S102、对所述压裂图像进行图像识别以得到多个裂缝图像，对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，每一个所述有效裂缝图像对应一个有效裂缝。

在一些实施例中，所述对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，参考图2，包括：

S201、获取所述裂缝图像压裂之前的正常图像，根据所述正常图像和所述裂缝图像的差异提取出所述裂缝图像的边缘图像；

S202、通过岩层压裂模拟的方式获取所述边缘图像和所述裂缝图像在钻井内对应位置的边缘压力信息和裂缝压力信息；

S203、计算所述裂缝压力信息与所述边缘压力信息之间的压力差值；

S204、将所述压力差值大于第一压力阈值时对应的所述裂缝图像作为所述有效裂缝图像。

在本实施例中，在钻井内部完成压裂之后，通过钻头内的相机获取压裂之后的压裂图像之后，通过图像识别的方式得到多个裂缝图像之后，为了对裂缝图像进行划分，通过将裂缝图像和压裂之前的正常图像进行比对，即可得到正常图像中未被压裂的边缘图像，之后对裂缝图像和边缘图像所在位置进行岩层压裂模拟以确定边缘图像的边缘压力信息以及裂缝图像的裂缝压力信息，之后计算边缘压力信息和裂缝压力信息之间的压力差值，选择压力差值大于第一压力阈值时对应的裂缝图像作为有效裂缝图像，从而快速筛选出承压能力更强的有效有效裂缝图像，即筛选出有效裂缝。

在一些实施例中，所述通过岩层压裂模拟的方式获取所述边缘图像和所述裂缝图像在钻井内对应位置的边缘压力信息和裂缝压力信息，包括：

根据所述裂缝图像确定在所述钻井内的第一区域，并将所述第一区域划分为多个第一分区；

对所述第一区域进行增产模拟以获取每一个所述第一分区的瞬时压力值，将最大的所述瞬时压力值作为所述裂缝图像的所述裂缝压力信息；

根据所述边缘图像确定在所述钻井内的第二区域，将所述第二区域划分为多个第二分区；

对所述第二区域进行压裂模拟，以获取每一个所述第二分区被压裂的压力临界值；

将最小的所述压力临界值作为所述边缘图像的所述边缘压力信息；

其中，在对所述第一区域和所述第二区域进行划分后，每一个所述第一分区至少与一个所述第二分区临界接触。

在本实施例中，在分别得到裂缝图像以及裂缝图像周围的边缘图像之后，为了获取边缘压力信息和裂缝压力信息，首先根据裂缝图像确定其在钻井内部的第一区域，并根据第一区域的分布特性将第一区域划分为多个第一分区，比如第一区域为条形分布，则按照长度等间距划分，之后对第一区域进行增产模拟从而得到第一区域在出产时的瞬时压力曲线，也得到每一个第一分区的瞬时压力值，并将最大的瞬时压力值作为所述裂缝图像的裂缝压力信息。而对于边缘图像对应的第二区域，按照同样的划分方式划分为多个第二分区，并对第二区域所在位置进行压裂模拟，从而得到在压裂的时候第二区域能承受的压力临界值，并将最小的压力临界值作为边缘图像所在位置的边缘压力信息，以便于后续进行压力比对。

需要说明的是，在对第一区域和第二区域进行分区划分的时候，每一个所述第一分区至少与一个所述第二分区临界接触，以使得第一分区和第二分区之间相互关联，使得模拟后得到的边缘压力信息和裂缝压力信息更加准确，避免孤立的模拟过程而未考虑边缘图像对应的区域和裂缝图像对应的区域之间的相互影响。

S103、对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数。

在一些实施例中，参考图3，所述对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数，包括：

S301、通过振动模拟以确定每一个所述第一分区是否有效，将有效的所述第一分区作为所述有效裂缝的有效区域；

S302、根据所述有效区域与所述有效裂缝的之间的面积比值确定所述有效裂缝的有效面积比率；

S303、获取所述有效裂缝图像周围的关联裂缝，计算所述关联裂缝对所述压裂缝隙的增产量的贡献率；

S304、根据所述有效面积比率和所述贡献率计算所述有效裂缝的所述有效性参数。

在本实施例中，为了对得到的有效裂缝图像进行有效性计算，通过振动模拟的方式对每一个第一分区进行测试以确定第一分区是否有效，以便于得到有效裂缝中的有效区域。具体的，通过模拟振动的方式将振动信号扩散至各个第一分区，以便于确定各个第一分区的品质因子发生变化的情况，并在品质因子发生变化的速度低于阈值的时候判断第一分区有效，从而就可以将有效的第一分区作为有效裂缝的有效区域，之后通过扫描的方式计算有效区域和有效裂缝的面积并得到两者的面积比值，即可得到有效裂缝的有效面积比率；同样的，在压裂过程得到有效裂缝的同时会产生一些关联裂缝，通过有效裂缝图像得到关联裂缝，之后根据在增产过程中，从关联裂缝中流出的增产量与整个增产量的比值即可得到关联裂缝对整个增产量的贡献率，之后通过归一化的方式，即可计算得到每一个有效裂缝的有效性参数的值，方便后续进行计算。

S104、获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数。

在一些实施例中，所述获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数，包括：

获取所述有效裂缝各个区域在压裂之前承受的第一能量均值，以及所述有效裂缝各个区域被压裂时的第二能量均值；

根据所述第一能量均值和所述第二能量均值计算所述能量差值；

根据所述有效区域的面积和所述能量差值计算所述有效裂缝的所述能量比例参数。

在本实施例中，通过计算有效裂缝中各个区域在压裂之前承受的第一能量均值，以及有效裂缝各个区域被压裂时的第二能量均值，其中，第一能量均值和第二能量均值均为单位面积下的能量值，通过计算第一能量均值和第二能量均值两者的能量差值即可得到有效裂缝被压裂需要增加的能量，之后根据有效区域的面积和能量差值的乘积即可计算整个有效裂缝的能量总值，以便于确定形成有效裂缝需要额外增加的能量，之后通过归一化的方式即可计算每一个有效裂缝的能量比例参数。

S105、根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数。

在一些实施例中，所述根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数，包括：

获取所述压裂裂缝的有效期限和日均增产量；

根据所述有效期限和所述日均增产量计算所述压裂裂缝的产能比；

根据所述有效裂缝与所述压裂裂缝之间的比例关系确定所述有效裂缝的有效产能比参数。

具体的，在根据有效期限和日均增产量的乘积确定压裂裂缝的产能比A之后，根据有效裂缝和压裂裂缝之间的面积比值B，即可得到有效裂缝的有效产能A*B，而为了将每一个有效裂缝结合在一起对比，采用归一化的方式分别统计各个有效裂缝的有效产能占总体有效产能之和的比例，即可得到每一个有效裂缝的有效产能比参数。

S106、根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝。

在一些实施例中，参考图4，所述根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝，包括：

S401、根据神经网络模型对所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数分别赋予第一权重、第二权重和第三权重；

S402、根据所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重与所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算所述有效裂缝的评价参数；

S403、对每一个所述有效裂缝的所述评价参数进行排序；

S404、选择所述评价参数最大的所述有效裂缝作为最优压裂裂缝。

在本实施例中，为了对不同的有效裂缝的压裂效果进行比对，通过训练神经网络模型的方式为有效裂缝的所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数赋予不同的权重，以便于根据赋予的权重计算每一个有效裂缝的评价参数，并最终根据评价参数对每一个有效裂缝进行评价分析。

其中，神经网络模型通过往期的压裂裂缝的模拟数据训练得到，以便于得到有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数对于整个压裂效果的影响占比。其中，有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数对应的第一权重、第二权重和第三权重也可以根据经验人为配置，本方案对此不作特别限定。

在根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数以及第一权重、第二权重和第三权重分别得到每一个有效裂缝的评价参数之后，比较评价参数的大小并排序，即可在满足要求的一组压裂裂缝中选择出最优的压裂裂缝，而不是简单的判断压裂裂缝是否满足要求，为后续的压裂过程提供参考依据。

本发明还提供了一种压裂效果评价系统，参考图5，包括：

参数获取模块501，用于获取钻井内部压裂结束后的压裂图像以及所述压裂裂缝的相关参数；

分析模块502，用于对所述压裂图像进行图像识别以得到多个裂缝图像，对所述裂缝图像进行有效性分析以得到有效裂缝图像，每一个所述有效裂缝图像对应一个有效裂缝；

有效性计算模块503，用于对所述有效裂缝图像进行有效性计算，以分别得到每一个所述有效裂缝的有效性参数；

能量计算模块504，用于获取所述有效裂缝压裂前后的能量强度，根据所述有效裂缝压裂前后的能量强度差值确定所述有效裂缝的能量比例参数；

产能计算模块505，用于根据所述压裂裂缝的相关参数确定每一个所述有效裂缝的有效产能比参数；

综合评价模块506，用于根据所述有效性参数、所述能量比例参数和所述有效产能比参数计算每一个所述有效裂缝的评价参数，并按照所述评价参数对每一个所述有效裂缝进行排序，以得到压裂效果最好的所述有效裂缝。

由于上述压裂效果评价系统的各个模块的原理与前述压裂效果评价方法的步骤一一对应，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明所述的压裂效果评价方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(Digital Singnal Processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的压裂效果评价方法。所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的电子设备，包括处理器及存储器。

所述存储器用于存储计算机程序。优选地，所述存储器包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的压裂效果评价方法。

优选地，所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

需要说明的是，本发明的压裂效果评价系统可以实现本发明的压裂效果评价方法，但本发明的压裂效果评价方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的压裂效果评价系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明的压裂效果评价方法、系统、介质及电子设备在对压裂裂缝进行评价的过程中，分别获取压裂裂缝中有效裂缝的有效性参数、能量比例参数和有效产能参数，从而有效性、能量和产能三个方面对压裂裂缝进行综合评估，使得压裂效果评估结果更加准确，综合考虑各种因素，避免了评价单一片面的问题，可以为同类型的钻井内压裂情况提供参考，同时对达到要求的压裂裂缝进行进一步评估排序，以进一步细化压裂效果的评估过程，为后续压裂效果评价提供依据。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。