【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气勘探领域，具体来讲，涉及一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法、一种页岩水力裂缝三维复杂度评价装置以及一种实现页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的计算机设备和一种实现页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的计算机可读存储介质。
技术介绍
1、深层页岩气储层具有埋藏深、闭合压力高、水平压力差大、基质物性差、渗透率极低、无自然产能、层理和天然裂隙分布复杂等特点。通过水力压裂形成复杂裂缝网络，是深层页岩气勘探开发的核心技术。针对深层页岩气压裂改造需求，深化研究深层页岩气储层压裂的裂缝破裂形态与缝网压裂工艺参数影响，从而为形成适合高闭合应力、高水平应力差下提高裂缝复杂程度和裂缝有效性的深层页岩气压裂工艺优化设计提供依据。
2、水力压裂裂缝与天然裂缝的交互贯通增加了裂缝网络的复杂性。致密储层内部水力压裂裂缝网络的形态和影响范围是评价水力压裂效果的重要因素。识别、描述、统计与分析水力压裂试样压后裂缝，定量表征裂缝的形态、长度、开度、产状以及裂缝间的交互关系和复杂程度，对裂缝宏观形态和扩展规律的研究至关重要。
3、目前国内现有对水力裂缝形态、扩展、延伸等现象的表征仍存在诸多不足：没有适当的裂缝监测手段或仅剖开压裂后的岩样来观察裂缝，未形成对裂缝的定量认识；仅采用压裂泵压变化来确定试件发生压裂，不能实时观测裂缝扩展等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术提供了一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，以克服现有技术中没
2、为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，所述评价方法可包括以下步骤：提取深层页岩水力压裂实验后的深层页岩试件中的裂缝信息，并对提取的水力裂缝进行网格划分和标识；基于所述网格划分和标识，进行有效连通裂缝面积的裂缝复杂程度表征，确定裂缝分形维数ds；基于所述网格划分和标识，进行裂缝拓扑结构相交长度的裂缝复杂程度表征，确定裂缝复杂程度系数cw；利用灰色关联法计算ds、cw的权重系数ρ和η；根据下式进行页岩水力裂缝三维复杂度评价：
3、
4、式中，fc为水力裂缝复杂程度，无量纲；ds为有效连通裂缝面积的裂缝分形维数，无量纲；cw为基于裂缝拓扑结构相交长度的系数，无量纲；ρ、η为采用灰色关联法计算两种维数的权重系数，无量纲。
5、本专利技术的另一方面还提供了一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，所述方法包括以下步骤：提取深层页岩水力压裂实验后的深层页岩试件中的裂缝信息，并对提取的水力裂缝进行网格划分和标识；基于所述网格划分和标识，进行有效连通裂缝面积的裂缝复杂程度表征，确定裂缝分形维数ds；基于微地震事件点的裂缝复杂程度表征，确定微地震事件点的裂缝分型维数di；基于所述网格划分和标识，进行裂缝拓扑结构相交长度的裂缝复杂程度表征，确定裂缝复杂程度系数cw；利用灰色关联法计算ds、cw的权重系数ρ和η；
6、根据下式进行页岩水力裂缝三维复杂度评价：
7、
8、式中，fc为水力裂缝复杂程度，无量纲；ds为有效连通裂缝面积的裂缝分形维数，无量纲；di为微地震事件点的裂缝分型维数，无量纲；cw为基于裂缝拓扑结构相交长度的系数，无量纲；ρ、η为采用灰色关联法计算两种维数的权重系数，无量纲。
9、在本专利技术的一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的一个示例性实施例中，微地震事件点的裂缝分形维数di可为：
10、
11、其中，di为微地震事件点的裂缝分形维数，无量纲；为方块边长r的反比，mm-1。
12、在本专利技术的一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的一个示例性实施例中，对提取的水力裂缝进行网格划分和标识可包括：
13、以所述深层页岩试件的中心为三维坐标原点o，网格步长为m，将所述试件划分成个边长为m的小立方体网格，其中，l为深层页岩试件的边长，mm；m为划分网格的步长，mm。
14、在本专利技术的一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的一个示例性实施例中，确定裂缝分形维数ds包括：
15、选定测量码尺，得到根据不同的测量码尺形成的立方体网格中包含裂缝的网格总数，根据相似分形理论：
16、
17、将上述公式两端取对数，得到一般情况下的分形维数：
18、lgbn＝lgas-dslgλn，
19、其中，n＝1，2，…，10，as为比例常数，无量纲；bn为包含裂缝的网格总数，无量纲；ds为分形维数，无量纲；λn为测量码尺，无量纲。
20、在本专利技术的一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的一个示例性实施例中基于拓扑结构的裂缝复杂程度表征，确定裂缝复杂程度系数cw包括：
21、将水力裂缝网络分支分为第一型节点分支，第二型节点分支和型节点分支，分支数可以表示为：
22、
23、其中，其中，ni为第一型节点数量，ny为第二型节点数量，nx为第三型节点数量，na表示分支数；
24、所述裂缝拓扑结构相交长度的系数，包括统计水力压裂后的岩样中存在裂缝面相交线的数量，对裂缝相交线的长度按照区间不同的区间进行分类，并统计每个区间的频率得到裂缝长度的数学期望为：
25、
26、其中，e(w)为裂缝长度的数学期望值，无量纲；wk为连接分支的长度，无量纲；pk为每个长度区间的频率，其中k＝1，2，3...，无量纲；
27、根据所述裂缝长度的数学期望值得到裂缝复杂程度系数为：
28、
29、其中，cw为裂缝复杂度系数，无量纲；ew为裂缝长度的数学期望值，无量纲；nb为每个分支平均连接数，无量纲。
30、在本专利技术的一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法的一个示例性实施例中，不同的区间分类可包括：以[0，50]、[50，100]、[100，150]、…、[250，300]、[300，350]、[350，400]、[>400]进行分类。
31、本专利技术另一方面提供了一种页岩水力裂缝三维复杂度评价装置，所述评价装置可包括：数据获取单元、网格划分单元、统计拟合单元、数据整合单元和模型构建单元，其中，数据获取单元被配置为通过深层页岩水力压裂实验获取页岩水力裂缝表征数据；网格划分单元与数据获取单元连接，被配置为提取深层页岩水力压裂实验后的深层页岩试件中的裂缝信息，对提取的水力裂缝进行网格划分和标识；统计拟合单元与网格划分单元连接，被配置为基于分形维数统计出包含裂缝的网格数量，将网格数量通过线性回归拟合得到分形维数；数据整合单元与统计拟合单元连接，被配置为基于有效连通裂缝面积的裂缝复杂程度表征，计算连通裂缝在所有裂缝中的占比，基于拓扑结构的裂缝复杂程度表征，获取裂缝的网格分支数量；模型构建单元与数据整合单元连接，被配置为基于分形维数有效连通裂缝面积、拓扑结构和网格分支数量，构建深层页岩水力裂缝复杂程度，所述水力裂缝复杂程度fc：<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，其特征在于，所述微地震事件点的裂缝分形维数DI为：
4.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述对提取的水力裂缝进行网格划分和标识包括：
5.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述确定裂缝分形维数DS包括：
6.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述基于拓扑结构的裂缝复杂程度表征，确定裂缝复杂程度系数CW包括：
7.根据权利要求6所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述不同的区间分类包括：以[0，50]、[50，100]、[100，150]、…、[250，300]、[300，350]、[350，400]、[>400]进行分类。
8.一种页岩水力裂缝三维复杂度评价装置，所述评价装置包括：数据获取单元、网格划分单元、统计拟合单元、
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的适用于页岩水力裂缝三维复杂度评价方法。
...【技术特征摘要】
1.一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.一种页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的页岩水力裂缝三维复杂度评价方法，其特征在于，其特征在于，所述微地震事件点的裂缝分形维数di为：
4.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述对提取的水力裂缝进行网格划分和标识包括：
5.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述确定裂缝分形维数ds包括：
6.根据权利要求1或2所述的复杂度评价方法，其特征在于，所述基于拓扑结构的裂缝复杂程度表征，确定裂缝复杂程度系数...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱炬辉，王荣，张俊成，任勇，管彬，刘春亭，何乐，王素兵，殷晟，崔旭，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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