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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到油气完井工程,尤其涉及一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法。
技术介绍
1、受页岩储层致密性影响,页岩气需要经过大规模水力压裂改造方能实现经济开发。与大规模水力压裂广泛推广应用相比,水力压裂效果评价,尤其是压裂缝几何形态表征,一直以来是压裂改造过程中的难题。实现水力压裂缝几何形态和参数的准确解释对于指导压裂施工和后续页岩气高效开发具有重要的工程价值。
2、针对压裂缝参数解释问题,国内外专家学者进行了一定的研究。目前发展了微地震监测、钻井取心观察、返排试气数据推算等裂缝参数解释方法。但这些技术均存在一定的不足。其中,微地震监测仅能提供粗略的储层岩石发生剪切的地点,分辨率较低,解释的压裂缝尺寸往往大于实际尺寸;钻井取心方法精度高,但实施成本高,且施工时间长;返排试气数据解释裂缝参数需要压裂后进行一定时间的生产,方法实时性不佳。相比之下,压裂停泵后受液体惯性影响会在井口观测到震荡的压力信号,该压力信号特征会对压裂缝几何形态参数产生一定的指示作用。利用压裂停泵压力对压裂缝几何形态和参数进行解释,可以为压裂施工提供实时高效的信息反馈。但目前利用停泵压力解释裂缝参数的方法将震荡压力波滤除,仅用压力降落程度对裂缝参数进行人为手工推演,使停泵压力震荡信号中存在的有用信息未得到充分利用,影响压裂缝参数解释准确度。
3、公开号为cn112282717a,公开日为2021年01月29日的中国专利文献公开了一种适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法,包括:页岩气储层中富集的放射性元素,在压裂液进
4、该专利文献公开的适用于页岩气储层水力压裂的压裂缝检测与评价方法,具有适用性强、经济性好、检测工艺实施难度小、无环境风险、可重复性测量的优点。但是,裂缝参数解释准确度欠佳,且不能实现压裂缝参数的自动快速解释。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷,提供一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,本专利技术通过充分利用压裂停泵后井口监测震荡压力信号特征和信息,能够实现压裂缝参数的自动快速解释,提高裂缝参数解释准确度。
2、本专利技术通过下述技术方案实现:
3、一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
4、a、获取井筒及压裂施工参数,包括井筒垂直段长度、井筒水平段长度、井筒直径、套管壁厚、管壁摩阻系数、压裂液粘度、压裂液密度、压裂簇数、射孔数和射孔直径;
5、b、基于井筒及压裂施工参数进行停泵压力仿真模拟,结合压裂井停泵压力模拟数据和停泵压力实际数据通过贝叶斯反演,建立基于压裂井停泵压力的压裂缝参数解释目标函数f;
6、c、进行目标函数寻优,通过拟合压裂井停泵压力完成压裂缝参数的自动解释。
7、所述步骤b中,压裂缝参数解释目标函数f通过式1计算确定;
8、f=p(d|m)p(m) 式1
9、式中,f为压裂缝参数解释目标函数;p(d|m)为似然函数;p(m)为先验概率分布函数;m为压裂缝解释参数;d为观测的停泵压力。
10、所述压裂缝解释参数包括裂缝半长、裂缝高度、有效裂缝开启簇数和有效开启射孔数。
11、所述似然函数p(d|m)通过式2计算确定;
12、
13、式中,p(d|m)为似然函数;f(m)为指定压裂缝参数下模拟得到的停泵压力数据;σn为观测停泵压力的方差;m为采样点的个数;d为观测的停泵压力。
14、所述先验概率分布函数p(m)通过式3计算确定;
15、
16、式中,p(m)为先验概率分布函数;σm为压裂缝参数的方差;m为压裂缝解释参数;m为采样点的个数;为已知的压裂缝参数平均值。
17、所述步骤c具体包括:
18、s1、设置初始压裂缝半长、裂缝高度、上限约束参数和下限约束参数;
19、s2、在当前压裂缝参数基础上添加一个扰动产生新的压裂缝参数,根据新的压裂缝参数计算似然函数;
20、s3、对比新的压裂缝参数下似然函数值与当前似然函数值,判断是否接受新的压裂缝参数;
21、s4、在更新后的裂缝参数基础上继续进行裂缝参数更新取样,并重复上述判别步骤,直至更新步数达到规定数量;
22、s5、将寻优过程中接受的裂缝参数进行统计,给出压裂缝解释参数的平均值和方差数据,进行压裂缝参数的不确定性分析。
23、所述步骤s3中,判断是否接受新的压裂缝参数具体是指若新似然函数值大于当前似然函数值,则接受新的压裂缝参数;若新似然函数值小于当前似然函数值,则通过接受概率α判断是否接受新的压裂缝参数。
24、所述接受概率α通过式4确定;
25、
26、式中,α为接受概率;p(d|m)为似然函数;p(d|mnew)为新似然函数。
27、所述通过接受概率α判断是否接受新的压裂缝参数是指将接受概率α与随机数u(0,1)进行对比。
28、所述随机数u(0,1)为0-1之间均匀分布产生,若随机数u(0,1)大于接受概率α,则接受新的压裂缝参数;若随机数u(0,1)小于接受概率α,则拒绝更新裂缝参数。
29、本专利技术的有益效果主要表现在以下方面:
30、1、本专利技术,a、获取井筒及压裂施工参数,包括井筒垂直段长度、井筒水平段长度、井筒直径、套管壁厚、管壁摩阻系数、压裂液粘度、压裂液密度、压裂簇数、射孔数和射孔直径;b、基于井筒及压裂施工参数进行停泵压力仿真模拟,结合压裂井停泵压力模拟数据和停泵压力实际数据通过贝叶斯反演,建立基于压裂井停泵压力的压裂缝参数解释目标函数f;c、进行目标函数寻优,通过拟合压裂井停泵压力完成压裂缝参数的自动解释,较现有技术而言,通过充分利用压裂停泵后井口监测震荡压力信号特征和信息,能够实现压裂缝参数的自动快速解释,提高裂缝参数解释准确度。
31、2、本专利技术,利用压裂停泵压力对压裂缝几何形态和参数进行解释,能够为压裂施工提供实时高效的信息反馈,保障施工的顺畅进行。
32、3、本专利技术,采用目标函数寻优,通过拟合压裂井停泵压力完成压裂缝参数的自动解释,较钻井取心方式而言,能够有效缩短施工时长,降低实施成本。
33、4、本专利技术,较返排试气数据解释裂缝参数需要压裂后进行一定时间的生产而言,通过拟合压裂井停泵压力完成压裂缝参数的自动解释,具有更好的实时性。
34、5、本专利技术,克服了现有解释方法的局限,具有更好的适用性。
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1.一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述步骤b中,压裂缝参数解释目标函数F通过式1计算确定;
3.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述压裂缝解释参数包括裂缝半长、裂缝高度、有效裂缝开启簇数和有效开启射孔数。
4.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述似然函数P(d|m)通过式2计算确定;
5.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述先验概率分布函数P(m)通过式3计算确定;
6.根据权利要求1所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述步骤c具体包括:
7.根据权利要求6所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述步骤S3中,判断是否接受新的压裂缝参数具体是指若新似然函数值大于当前似然函数值,则接
8.根据权利要求7所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述接受概率α通过式4确定;
9.根据权利要求8所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述通过接受概率α判断是否接受新的压裂缝参数是指将接受概率α与随机数u(0,1)进行对比。
10.根据权利要求9所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述随机数u(0,1)为0-1之间均匀分布产生,若随机数u(0,1)大于接受概率α,则接受新的压裂缝参数;若随机数u(0,1)小于接受概率α,则拒绝更新裂缝参数。
...【技术特征摘要】
1.一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述步骤b中,压裂缝参数解释目标函数f通过式1计算确定;
3.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述压裂缝解释参数包括裂缝半长、裂缝高度、有效裂缝开启簇数和有效开启射孔数。
4.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述似然函数p(d|m)通过式2计算确定;
5.根据权利要求2所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述先验概率分布函数p(m)通过式3计算确定;
6.根据权利要求1所述的一种基于压裂井停泵压力的压裂缝参数自动解释方法,其特征在于:所述步骤c具体包括:
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:李彦超,邓才,李俊翔,邹龙庆,肖剑锋,杨亚东,王一萱,文欢,王本强,
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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