一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法及系统，属于石油开发技术领域。所述方法包括：对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层；针对不同类型储层生成不同的数值模拟方案并建立不同的压裂生产一体化数值模拟方法；采用压裂生产一体化数值模拟方法对数值模拟方案进行模拟计算，得到不同数值模拟方案的生产动态数据；根据不同数值模拟方案的生产动态数据，计算对应的经济净现值；根据不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版；根据压裂施工参数优化设计图版对目标储层进行压裂施工参数优化，确定最优压裂施工参数。采用本发明专利技术方法能够以经济效益为目标，方便快捷地优化压裂施工参数。地优化压裂施工参数。地优化压裂施工参数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及石油开发
，特别是涉及一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法及系统。

技术介绍

[0002]2020年中国石油对外依存度超过70%，国家能源安全面临严重挑战。中国已经在准噶尔、松辽、鄂尔多斯等盆地发现了丰富的页岩油资源，初步研究表明其可采资源量约为30
×
108‑
60
×
108吨。科学有效地开发页岩油对推动中国石油工业理论和技术水平的升级换代、保障国家能源安全具有重要意义。压裂施工参数优化是实现页岩油高效开发的关键技术之一。
[0003]申请号为201911315252.2的专利技术专利提出了一种压裂施工参数优化的方法、设备及可读存储介质。该方法将研究区内已压裂井的各个地质参数和各个施工参数增加一预设百分值，比较各个施工参数对应的缝高变化率并制成施工图版，对于该研究区的新压裂井，可依据该施工图版来优化压裂施工参数，以达到最高的裂缝高度。该方法在构建图版时需要已压裂井的资料，但对于没有压裂过的新区块，该方法由于缺少数据，无法建立图版指导压裂施工参数设计。而且，该方法关注的只是压裂缝高度，但实际井的生产效果还要受到压裂改造面积、储层物性等其它参数的影响，因此该方法无法保证得到最优的开发效果和经济效益。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法及系统，能够以经济效益为目标，方便快捷地优化压裂施工参数。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法，包括：对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层；所述不同类型储层包括均质储层、非均质储层、强胶结天然裂缝发育储层以及弱胶结天然裂缝发育储层；针对所述不同类型储层生成不同的数值模拟方案并建立不同的压裂生产一体化数值模拟方法；采用所述压裂生产一体化数值模拟方法对所述数值模拟方案进行模拟计算，得到不同数值模拟方案的生产动态数据；所述生产动态数据包括所述不同数值模拟方案中不同地质和压裂施工参数对应的产油量、产气量以及产水量随时间的变化；根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；根据所述不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版；根据所述压裂施工参数优化设计图版对所述目标储层进行压裂施工参数优化，确定最优压裂施工参数。
[0006]可选地，所述对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层，具体包括：根据测井解释数据，确定所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度；借助三维地震数据体识别天然裂缝密度、长度和走向，确定所述目标储层的天然裂缝发育程度；通过岩心实验结果确定所述目标储层的天然裂缝胶结强度；根据所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度、所述目标储层的天然裂缝发育程度及天然裂缝胶结强度，对所述目标储层进行分类，划分出不同类型储层。
[0007]可选地，所述针对所述不同类型储层生成不同的数值模拟方案，具体包括：针对所述不同类型储层，利用多点地质统计学方法随机生成第一预设数量的地质参数随机值；针对所述不同类型储层，基于高斯分布随机生成第二预设数量的压裂施工参数随机值；针对所述不同类型储层，将所述地质参数随机值和/或所述压裂施工参数随机值组合，生成不同的数值模拟方案。
[0008]可选地，所述根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，计算不同数值模拟方案对应的经济净现值，具体包括：根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，采用公式计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；其中表示第个数值模拟方案的压裂施工参数，包括射孔簇的簇间距、注入各簇裂缝的压裂液液量、压裂簇数以及压裂液粘度；为压裂施工参数所对应数值模拟方案的经济净现值；为总的时间步数；为当前时间步数；为第个时间步所对应的时间；为第个时间步的步长；为年利率；为水平井总的压裂级数；表示第级裂缝；为原油价格；为天然气价格；为第级裂缝在第时间步的平均日产油量；为第级裂缝在第时间步的平均日产气量；为产出水的处理成本；为第级裂缝在第时间步的平均日产水量；为注入水的成本；为第级裂缝在第时间步的平均日注水量。
[0009]可选地，所述根据所述不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版，具体包括：将所述第个数值模拟方案的压裂施工参数两两一组作为x和y轴，将所述第个数值模拟方案对应的经济净现值作为z轴，绘制所述压裂施工参数优化设
计图版。
[0010]一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化系统，包括：储层类型划分模块，用于对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层；所述不同类型储层包括均质储层、非均质储层、强胶结天然裂缝发育储层以及弱胶结天然裂缝发育储层；数值模拟方案及方法生成模块，用于针对所述不同类型储层生成不同的数值模拟方案并建立不同的压裂生产一体化数值模拟方法；数值模拟模块，用于采用所述压裂生产一体化数值模拟方法对所述数值模拟方案进行模拟计算，得到不同数值模拟方案的生产动态数据；所述生产动态数据包括所述不同数值模拟方案中不同地质和压裂施工参数对应的产油量、产气量以及产水量随时间的变化；经济净现值计算模块，用于根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；优化设计图版绘制模块，用于根据所述不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版；优化设计图版应用模块，用于根据所述压裂施工参数优化设计图版对所述目标储层进行压裂施工参数优化，确定最优压裂施工参数。
[0011]可选地，所述储层类型划分模块具体包括：非均质程度分析单元，用于根据测井解释数据，确定所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度；天然裂缝发育程度分析单元，用于借助三维地震数据体识别天然裂缝密度、长度和走向，确定所述目标储层的天然裂缝发育程度；天然裂缝胶结强度判断单元，用于通过岩心实验结果确定所述目标储层的天然裂缝胶结强度；储层类型划分单元，用于根据所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度、所述目标储层的天然裂缝发育程度及天然裂缝胶结强度，对所述目标储层进行分类，划分出不同类型储层。
[0012]可选地，所述数值模拟方案生成模块具体包括：地质参数生成单元，用于针对所述不同类型储层，利用多点地质统计学方法随机生成第一预设数量的地质参数随机值；压裂施工参数生成单元，用于针对所述不同类型储层，基于高斯分布随机生成第二预设数量的压裂施工参数随机值；数值模拟方案生成单元，用于针对所述不同类型储层，将所述地质参数随机值和/或所述压裂施工参数随机值组合，生成不同的数值模拟方案。
[0013]可选地，所述经济净现值计算模块具体包括：经济净现值计算单元，用于根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，采用公
式计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；其中表示第个数值模拟方案的压裂施工参数，包括射孔簇的簇间距、注入各簇裂缝的压裂液液量、压裂簇数以及压裂液粘度；为压裂施工参数所对应数值模拟方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化方法，其特征在于，包括：对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层；所述不同类型储层包括均质储层、非均质储层、强胶结天然裂缝发育储层以及弱胶结天然裂缝发育储层；针对所述不同类型储层生成不同的数值模拟方案并建立不同的压裂生产一体化数值模拟方法；采用所述压裂生产一体化数值模拟方法对所述数值模拟方案进行模拟计算，得到不同数值模拟方案的生产动态数据；所述生产动态数据包括所述不同数值模拟方案中不同地质和压裂施工参数对应的产油量、产气量以及产水量随时间的变化；根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；根据所述不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版；根据所述压裂施工参数优化设计图版对所述目标储层进行压裂施工参数优化，确定最优压裂施工参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标区块不同井区的目标储层进行分类，划分出不同类型储层，具体包括：根据测井解释数据，确定所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度；借助三维地震数据体识别天然裂缝密度、长度和走向，确定所述目标储层的天然裂缝发育程度；通过岩心实验结果确定所述目标储层的天然裂缝胶结强度；根据所述目标储层渗透率和孔隙度的非均质程度、所述目标储层的天然裂缝发育程度及天然裂缝胶结强度，对所述目标储层进行分类，划分出不同类型储层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对所述不同类型储层生成不同的数值模拟方案，具体包括：针对所述不同类型储层，利用多点地质统计学方法随机生成第一预设数量的地质参数随机值；针对所述不同类型储层，基于高斯分布随机生成第二预设数量的压裂施工参数随机值；针对所述不同类型储层，将所述地质参数随机值和/或所述压裂施工参数随机值组合，生成不同的数值模拟方案。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，计算不同数值模拟方案对应的经济净现值，具体包括：根据所述不同数值模拟方案的生产动态数据，采用公式计算不同数值模拟方案对应的经济净现值；其中表示第个数值模拟方案的
压裂施工参数，包括射孔簇的簇间距、注入各簇裂缝的压裂液液量、压裂簇数以及压裂液粘度；为压裂施工参数所对应数值模拟方案的经济净现值；为总的时间步数；为当前时间步数；为第个时间步所对应的时间；为第个时间步的步长；为年利率；为水平井总的压裂级数；表示第级裂缝；为原油价格；为天然气价格；为第级裂缝在第时间步的平均日产油量；为第级裂缝在第时间步的平均日产气量；为产出水的处理成本；为第级裂缝在第时间步的平均日产水量；为注入水的成本；为第级裂缝在第时间步的平均日注水量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述不同数值模拟方案对应的经济净现值绘制压裂施工参数优化设计图版，具体包括：将所述第个数值模拟方案的压裂施工参数两两一组作为x和y轴，将所述第个数值模拟方案对应的经济净现值作为z轴，绘制所述压裂施工参数优化设计图版。6.一种基于优化设计图版的压裂施工参数优化系统，其特征在于，包括：储层类型划分模块，用于对目标区块不同井区的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世乾，徐亚娟，高方方，冯其红，李昱垚，王森，曾凡辉，刘彧轩，
申请(专利权)人：河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院河南省航空物探遥感中心中国石油大学华东中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，
类型：发明
国别省市：