一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法和装置。所述方法包括：针对待压裂水平井或每口已压裂水平井：获取用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值；计算各设计压裂点或各压裂点的压裂潜力值；确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系；针对待压裂水平井的多个设计压裂点的每个候选设计，生成对应的第一模拟产量数据；进而计算其预测净现值；确定对应的预测净现值最高的候选设计为待压裂水平井的压裂位置设计方案。该方案以预测净现值为设计方案的选择标准，故最终设计的方案具有更高的合理性和实用性，可以更好的指导开发。

A Fracturing Design Method and Equipment for Horizontal Wells to be Fractured Based on Fracturing Potential

The invention discloses a fracturing design method and device for a horizontal well to be fractured based on fracturing potential. The methods include: for horizontal wells to be fractured or each fractured horizontal well: acquiring the values of indexes at each depth point for calculating the fracturing potential value; calculating the fracturing potential values at each design fracturing point or each fracturing point; determining the first corresponding relationship between the fracturing conductivity value and the fracturing potential value and the second corresponding relationship between the fracturing half-length and the fracturing potential value; and for the fracturing potential value to be fractured. Each candidate design of multiple design fracturing points of horizontal wells generates corresponding first simulated production data, then calculates its predicted net present value, and determines the corresponding candidate design of the highest predicted net present value for the fracturing position of horizontal wells to be fractured. The scheme is based on the predicted NPV as the selection criterion of the design scheme, so the final design scheme has higher rationality and practicability, and can better guide the development.

【技术实现步骤摘要】
一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法和装置
本专利技术涉及水平井压裂设计
，特别涉及一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法和装置。
技术介绍
目前，在油气开采过程中对水平井进行水力压裂是提高储层有效动用、提升采收率的重要手段，而在开始进行压裂之前压裂位置设计是否合理直接影响到油气产量和最终采收率。但是储层的赋存形式多样，例如，砂岩与页岩交互分布，储层物性、含油气性和岩石可压性等都存在复杂的非均质特征，使得储层的压裂位置设计面临巨大挑战。目前，已有的压裂位置设计方法存在较多的局限性，主要体现在：由于得不到用于表征储层的潜在压裂效果的有效参数，因此压裂点通常只能笼统的均匀布置在水平井目的井段中。当储层其非均质性较弱时，将压裂点均匀布置对裂缝效果影响不大；但是当储层的非均质性较强时，这种均匀布置会导致部分压裂点产生的裂缝达不到目标要求，有时甚至无法起裂。虽然有时水平井压裂点的设计也选取某个或者某些参数来参考，不是绝对的均匀布置，但也局限于只根据参考参数的大小来粗略的设计压裂点的个数和位置，故最终的设计结果依然存在不合理性。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法和装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法，包括：针对所述待压裂水平井或每口与所述待压裂水平井位于同一储层的已压裂水平井：获取用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值；利用所述各深度点的各项指标的数值计算各深度点的压裂潜力值，得到各设计压裂点或各压裂点的压裂潜力值；基于每口已压裂水平井各压裂点的压裂潜力值和第一实际产量数据，确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系；所述第一实际产量数据包括所述压裂点在各个时间步的产油量；针对所述待压裂水平井的多个设计压裂点的每个候选设计，根据所述第一对应关系、第二对应关系和各设计压裂点的压裂潜力值，计算所述设计压裂点的裂缝导流能力值和裂缝半长，通过数值模拟器生成所述候选设计对应的第一模拟产量数据；所述第一模拟产量数据包括所述候选设计对应的各个时间步的模拟产油量、模拟产水量；根据所述候选设计对应的第一模拟产量数据和各设计压裂点的所述裂缝半长，计算所述候选设计对应的预测净现值；确定对应的所述预测净现值最高的候选设计为所述待压裂水平井的压裂位置设计方案。在一个可选的实施例中，利用所述各深度点的各项指标的数值计算各深度点的压裂潜力值，包括：针对每项指标，根据各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。在一个可选的实施例中，针对所述待压裂水平井或每口与所述待压裂水平井位于同一储层的已压裂水平井，获取用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值后，包括：针对每一项指标，判断所述指标对已压裂水平井或待压裂水平井的压裂潜力的影响趋势；根据所述影响趋势确定所述指标为正向或者负向；根据各项所述指标的正负向和所述指标的数值，用极差法计算每一个深度点对应的各项指标数值的无量纲值，作为标准值：其中，ya,b为第b个深度点第a项指标的标准值，b＝1,2...r，r表示深度点的个数，a＝1,2...s，s表示指标的项数，r和s都为正整数；xa,b为第b个深度点第a项指标的数值；max(Xa)和min(Xa)分别表示所有深度点对应的第a项指标数值的最大值、最小值。在一个可选的实施例中，根据各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重，包括：根据各深度点的所述指标的标准值，计算所述指标的信息熵；根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的熵权，作为权重。在一个可选的实施例中，根据各深度点的所述指标的标准值，计算所述指标的信息熵如下：上式中，Ea为第a项指标的信息熵；如果pa,b＝0，则定义pa,blnpa,b＝0；根据各项指标的所述信息熵，计算每项指标的权重：上式中，Wa为第a项指标的权重，0≤Wa≤1，且在一个可选的实施例中，计算所述深度点的压裂潜力值，包括：利用下式计算各所述深度点的压裂潜力值：上式中，FPb代表第b个深度点的压裂潜力值；Pa1,b表示第b个深度点第a1项正向指标的标准值，Pa1,b＝ya1,b，Na2,b表示第b个深度点第a2项负向指标的标准值，Na2,b＝ya2,b，a1＝1,2...s1，s1表示正向指标的项数，a2＝1,2...s2，s2表示负向指标的项数，s1+s2＝s；下标max和min分别表示所有深度点相应项指标的标准值的最大值和最小值。在一个可选的实施例中，基于每口已压裂水平井各压裂点的压裂潜力值和第一实际产量数据，确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系，包括：针对每口所述已压裂水平井，根据所述已压裂水平井的各压裂点的第一实际产量数据，计算所述压裂点的裂缝半长；根据所述已压裂水平井的各压裂点的所述压裂潜力值和所述裂缝半长，计算各压裂点的裂缝导流能力值；基于多个已压裂水平井的各压裂点的裂缝导流能力值和压裂潜力值进行训练学习，得到裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系；基于多个已压裂水平井的各压裂点的裂缝半长和压裂潜力值进行训练学习，得到裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系。在一个可选的实施例中，计算所述压裂点的裂缝半长，包括：拟合各个以所述第一实际产量数据中每个时间步对应的时间的开方为横坐标、以所述时间步对应的产油量的倒数为纵坐标的点，得到拟合曲线；计算所述拟合曲线的斜率m；利用下式计算所述压裂点的裂缝半长：其中，Xi1为第i1个压裂点对应的裂缝半长，i1＝1,2...n1，n1表示所述已压裂水平井的压裂点的个数；ki1、φi1、hi1分别为所述第i1个压裂点对应的储层的渗透率、孔隙度、油藏厚度；Δpi1为所述已压裂水平井的井底压力与所述第i1个压裂点对应的油藏压力之差；mi1为第i1个压裂点对应的所述斜率；B为所述目的井段原油体积系数；μ为所述目的井段原油粘度；Ct为所述目的井段岩石综合压缩系数。在一个可选的实施例中，根据所述已压裂水平井的各压裂点的所述压裂潜力值和所述裂缝半长，计算各个压裂点的裂缝导流能力值，包括：根据所述已压裂水平井的各压裂点的压裂潜力值，分别建立多个裂缝导流能力值的候选模型；根据每个所述候选模型和各个压裂点的所述裂缝半长，通过数值模拟器分别生成第二模拟产量数据；所述第二模拟产量数据包括所述已压裂水平井的目的井段在各个时间步的模拟产油量；计算各个所述第二模拟产量数据与第二实际产量数据的拟合值，选择小于预设的拟合阈值的拟合值对应的候选模型作为选中模型；根据所述选中模型，计算所述已压裂水平井的各压裂点的裂缝导流能力值。在一个可选的实施例中，建立多个裂缝导流能力值的候选模型，包括：建立所述已压裂水平井的下述多个候选裂缝导流能力模型：其中，为所述已压裂水平井的第m个候选模型的第i1个压裂点的裂缝导流能力候选值，m表示候选模型的序号，m＝1,2···，i1＝1,2...n1，n1表示所述已压裂水平井的压裂点的个数；CDmax和CDmin分别为所述已压裂水平井所有压裂点的初算裂缝导流能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法，其特征在于，包括：针对所述待压裂水平井或每口与所述待压裂水平井位于同一储层的已压裂水平井：获取用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值；利用所述各深度点的各项指标的数值计算各深度点的压裂潜力值，得到各设计压裂点或各压裂点的压裂潜力值；基于每口已压裂水平井各压裂点的压裂潜力值和第一实际产量数据，确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系；所述第一实际产量数据包括所述压裂点在各个时间步的产油量；针对所述待压裂水平井的多个设计压裂点的每个候选设计，根据所述第一对应关系、第二对应关系和各设计压裂点的压裂潜力值，计算所述设计压裂点的裂缝导流能力值和裂缝半长，通过数值模拟器生成所述候选设计对应的第一模拟产量数据；所述第一模拟产量数据包括所述候选设计对应的各个时间步的模拟产油量、模拟产水量；根据所述候选设计对应的第一模拟产量数据和各设计压裂点的所述裂缝半长，计算所述候选设计对应的预测净现值；确定对应的所述预测净现值最高的候选设计为所述待压裂水平井的压裂位置设计方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于压裂潜力的待压裂水平井压裂设计方法，其特征在于，包括：针对所述待压裂水平井或每口与所述待压裂水平井位于同一储层的已压裂水平井：获取用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值；利用所述各深度点的各项指标的数值计算各深度点的压裂潜力值，得到各设计压裂点或各压裂点的压裂潜力值；基于每口已压裂水平井各压裂点的压裂潜力值和第一实际产量数据，确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系；所述第一实际产量数据包括所述压裂点在各个时间步的产油量；针对所述待压裂水平井的多个设计压裂点的每个候选设计，根据所述第一对应关系、第二对应关系和各设计压裂点的压裂潜力值，计算所述设计压裂点的裂缝导流能力值和裂缝半长，通过数值模拟器生成所述候选设计对应的第一模拟产量数据；所述第一模拟产量数据包括所述候选设计对应的各个时间步的模拟产油量、模拟产水量；根据所述候选设计对应的第一模拟产量数据和各设计压裂点的所述裂缝半长，计算所述候选设计对应的预测净现值；确定对应的所述预测净现值最高的候选设计为所述待压裂水平井的压裂位置设计方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述各深度点的各项指标的数值计算各深度点的压裂潜力值，包括：针对每项指标，根据各深度点的所述指标的数值，计算所述指标的权重；针对每个深度点，根据所述深度点的各项指标的权重和各项指标的数值，计算所述深度点的压裂潜力值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于每口已压裂水平井各压裂点的压裂潜力值和第一实际产量数据，确定裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系和裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系，包括：针对每口所述已压裂水平井，根据所述已压裂水平井的各压裂点的第一实际产量数据，计算所述压裂点的裂缝半长；根据所述已压裂水平井的各压裂点的所述压裂潜力值和所述裂缝半长，计算各压裂点的裂缝导流能力值；基于多个已压裂水平井的各压裂点的裂缝导流能力值和压裂潜力值进行训练学习，得到裂缝导流能力值与压裂潜力值的第一对应关系；基于多个已压裂水平井的各压裂点的裂缝半长和压裂潜力值进行训练学习，得到裂缝半长与压裂潜力值的第二对应关系。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述压裂点的裂缝半长，包括：拟合各个以所述第一实际产量数据中每个时间步对应的时间的开方为横坐标、以所述时间步对应的产油量的倒数为纵坐标的点，得到拟合曲线；计算所述拟合曲线的斜率m；利用下式计算所述压裂点的裂缝半长：其中，Xi1为第i1个压裂点对应的裂缝半长，i1＝1,2...n1，n1表示所述已压裂水平井的压裂点的个数；ki1、φi1、hi1分别为所述第i1个压裂点对应的储层的渗透率、孔隙度、油藏厚度；Δpi1为所述已压裂水平井的井底压力与所述第i1个压裂点对应的油藏压力之差；mi1为第i1个压裂点对应的所述斜率；B为所述目的井段原油体积系数；μ为所述目的井段原油粘度；Ct为所述目的井段岩石综合压缩系数。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述已压裂水平井的各压裂点的所述压裂潜力值和所述裂缝半长，计算各个压裂点的裂缝导流能力值，包括：根据所述已压裂水平井的各压裂点的压裂潜力值，分别建立多个裂缝导流能力值的候选模型；根据每个所述候选模型和各个压裂点的所述裂缝半长，通过数值模拟器分别生成第二模拟产量数据；所述第二模拟产量数据包括所述已压裂水平井的目的井段在各个时间步的模拟产油量；计算各个所述第二模拟产量数据与第二实际产量数据的拟合值，选择小于预设的拟合阈值的拟合值对应的候选模型作为选中模型；所述第二实际产量数据包括所述已压裂水平井的目的井段在各个时间步的产油量；根据所述选中模型，计算所述已压裂水平井的各压裂点的裂缝导流能力值。6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，计算所述候选设计对应的预测净现值，包括：利用下式计算所述候选设计对应的预测净现值：其中，NPV表示所述候选设计对应的预测净现值；j2为所述第一模拟产量数据第j2个时间步，j2＝1,2·...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文东，张凯杰，苏玉亮，袁彬，郝永卯，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37