石油学报

作者：张家麟, 盛茂, 司丽娟, 张彦军, 李杰, 李川, 田守嶒, 李根生

单位：1. 中国石油大学(北京)深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室 北京 102249;2. 中国石油大学(北京)智能钻完井技术与装备研究中心 北京 102249;3. 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室 陕西西安 710018;4. 中国石油新疆油田公司采油工艺研究院 新疆克拉玛依 834000

关键词：非常规油气,暂堵压裂,均衡改造,暂堵有效性评价,时频分析,连续小波变换

基金：张家麟,男,2000年7月生,2022年获中国石油大学(北京)学士学位,现为中国石油大学(北京)博士研究生,主要从事压裂智能工况诊断基础理论与应用研究工作。Email:zjlpickhbq@163.com

摘要： 水平井压裂暂堵有效性评价是提升非常规油气压裂改造均衡性的重要途径之一。目前井下分布式光纤监测是评价暂堵有效性的可靠手段,但由于成本和操作复杂性,很难普及至每口井。为此,建立了基于泵注压力时频特征的压裂裂缝扩展状态及其暂堵有效性的判识方法,即采用连续小波变换对压力秒点数据进行多分辨率分析,提取不同时间与频率下的小波能量,刻画压力信号波动特征,通过小波能量累积变化判识暂堵前后多裂缝扩展状态,实现压裂暂堵有效性评价。研究结果表明:①连续小波变换能够有效放大压力微小波动,成功捕捉到泵注压力在多簇裂缝竞争下波动频繁,直至优势裂缝形成时趋于稳定的物理过程。②Biorthogonal小波基频带划分和主频识别能力强,可作为最优小波基;不同频率下的信号波动强度将发生变化,当压力与排量波动强度的变化趋势出现差异时,对应频率的压力波动能够有效表征多簇裂缝竞争与优势裂缝形成2类裂缝扩展状态的差异性,可作为时频分析频段。③小波能量累积趋势由上升转为平稳是多簇裂缝竞争到优势裂缝形成过程的重要判据,采用移动平均算法提取小波能量累积趋势,结合60 s窗口与变化率25 % 分位阈值能够有效区分趋势变化。④暂堵后是否出现新裂缝可通过多簇裂缝竞争持续时间分类表征。统计表明,分类阈值为暂堵后压裂总时长的前4.94 %,经27段分布式光纤监测数据验证,匹配度达96.30 % 。通过优选优势裂缝形成初期暂堵,可有效提升压裂暂堵有效性。

来源：2025年第11期

《石油学报》期刊编辑部

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