一种裂缝网络复杂程度定量计算方法与流程

本发明涉及压裂改造，具体地说，涉及一种裂缝网络复杂程度定量计算方法。

背景技术：

1、近年来非常规油气资源已成为油气勘探开发的主阵地，然而非常规油气资源开发高度依赖于体积改造。体积改造以后可以在储层中形成复杂的裂缝网络，从而有效增加油气的渗流面积，缩短油气渗距离，降低油气渗流阻力，最终实现非常规资源的高效动用。目前裂缝网络的复杂程度已成为评价体积改造效果好坏的一个重要指标。现有裂缝复杂程度评价方法主要是针对常规储层的简单裂缝，然而对于对非常规储层中裂缝网络的复杂程度的认识任以定性为主，缺乏定量表征的方法。

2、因此，本发明提供了一种裂缝网络复杂程度定量计算方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，所述方法包含：

2、s1、针对目标裂缝网络，确定体积压裂后水力裂缝网络形态图；

3、s2、对所述水力裂缝网络形态图进行裂缝形态特征提取以及二值化处理，得到二值化裂缝形态特征图；

4、s3、通过不同尺寸的方格统计所述二值化裂缝形态特征图中包含的特定方格数量；

5、s4、基于方格尺寸以及所述特定方格数量，计算得到目标裂缝网络的裂缝网络复杂程度。

6、根据本发明的一个实施例，步骤s1包含：利用软件模拟得到体积压裂后目标裂缝网络的所述水力裂缝网络形态图。

7、根据本发明的一个实施例，步骤s2包含：

8、确定所述水力裂缝网络形态图的灰度图；

9、对所述灰度图进行裂缝形态特征提取，得到裂缝形态特征图；

10、对所述裂缝形态特征图进行二值化处理，得到所述二值化裂缝形态特征图。根据本发明的一个实施例，采用加权平均法得到所述灰度图，其中：

11、gray(x,y)＝r(x,y)×0.30+g(x,y)×0.59+b(x,y)×0.11

12、其中，gray(x,y)表示坐标(x,y)处像素点的灰度值；r(x,y)、g(x,y)、b(x,y)分别表示水力裂缝网络形态图中坐标(x,y)处像素点的r、g、b分量。

13、根据本发明的一个实施例，通过以下步骤得到所述裂缝形态特征图：

14、使用阈值将所述灰度图分成前景以及背景两个图象；

15、确定所述灰度图的总平均灰度、前景点数占灰度图的比例、背景点数占灰度图的比例、前景图象的平均灰度、背景图象的平均灰度；

16、基于所述前景点数占灰度图的比例、所述背景点数占灰度图的比例、所述前景图象的平均灰度、所述背景图象的平均灰度，计算不同阈值对应的前景图象与背景图象的方差；

17、当方差最大时，提取当前阈值下的前景图象作为所述裂缝形态特征图。

18、根据本发明的一个实施例，灰度图的总平均灰度表达式为：

19、u＝w0×u0+w1×u1

20、通过以下表达式计算不同阈值t对应的前景图象与背景图象的方差：

21、g＝w0×w1×(u0-u1)×(u0-u1)

22、通过以下表达式提取当前阈值下的前景图象作为裂缝形态特征图：

23、

24、其中：u表示灰度图的总平均灰度；w0表示前景点数占灰度图的比例；u0表示前景图象的平均灰度；w1表示背景点数占灰度图的比例；u1表示背景图象的平均灰度；g表示不同阈值t对应的前景图象与背景图象的方差；gray1(x,y)表示去除背景图象后坐标(x,y)处像素点的灰度值；gray(x,y)表示灰度图中坐标(x,y)处像素点的灰度值。

25、根据本发明的一个实施例，步骤s3包含：循环采用不同尺寸的方格去覆盖所述二值化裂缝形态特征图，统计包含特定特征的所述特定方格数量。

26、根据本发明的一个实施例，步骤s4包含：

27、对所述方格尺寸以及所述特定方格数量取对数，得到取对数后的方格尺寸以及取对数后的特定方格数量；

28、以取对数后的方格尺寸为横轴，以取对数后的特定方格数量为纵轴，绘制关系曲线；

29、采用最小二乘法对所述关系曲线进行拟合，得到拟合曲线；

30、将所述拟合曲线斜率的相反数记录为目标裂缝网络的裂缝网络复杂程度。

31、根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，其包含用于执行如上任一项所述的方法步骤的一系列指令。

32、根据本发明的另一个方面，还提供了一种裂缝网络复杂程度定量计算系统，执行如上任一项所述的方法，所述系统包含：

33、裂缝网络形态模块，其用于针对目标裂缝网络，确定体积压裂后水力裂缝网络形态图；

34、裂缝形态特征模块，其用于对所述水力裂缝网络形态图进行裂缝形态特征提取以及二值化处理，得到二值化裂缝形态特征图；

35、特定方格数量模块，其用于通过不同尺寸的方格统计所述二值化裂缝形态特征图中包含的特定方格数量；

36、网络复杂程度模块，其用于基于方格尺寸以及所述特定方格数量，计算得到目标裂缝网络的裂缝网络复杂程度。

37、本发明提供的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，相比较于现有技术，具备以下优势：本发明可以实现定量计算裂缝网络的复杂程度，解决了传统方法无法适用非常规储层中裂缝网络复杂程度的计算问题，同时可以基于本方法的计算结果分析不同工艺参数对裂缝网络复杂程度的影响规律，实现对体积改造效果的定量评价和对体积改造工艺参数的优化。

38、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

1.一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，所述方法包含：

2.如权利要求1所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，步骤s1包含：利用软件模拟得到体积压裂后目标裂缝网络的所述水力裂缝网络形态图。

3.如权利要求1或2所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，步骤s2包含：

4.如权利要求3所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，采用加权平均法得到所述灰度图，其中：

5.如权利要求3或4所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，通过以下步骤得到所述裂缝形态特征图：

6.如权利要求5所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，灰度图的总平均灰度表达式为：

7.如权利要求1-6中任一项所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，步骤s3包含：循环采用不同尺寸的方格去覆盖所述二值化裂缝形态特征图，统计包含特定特征的所述特定方格数量。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种裂缝网络复杂程度定量计算方法，其特征在于，步骤s4包含：

9.一种存储介质，其特征在于，其包含用于执行如权利要求1-8中任一项所述的方法步骤的一系列指令。

10.一种裂缝网络复杂程度定量计算系统，其特征在于，执行如权利要求1-8中任一项所述的方法，所述系统包含：