一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法和装置制造方法及图纸

技术编号:20485419 阅读:39 留言:0更新日期:2019-03-02 19:11
本发明专利技术公开了一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法和装置。所述方法包括:针对每口已压裂水平井,根据各压裂点的第一实际产量数据计算其裂缝半长;根据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;通过数值模拟器分别生成模拟产量数据;选择模拟产量数据与第二实际产量数据的拟合值小于预设的拟合阈值的候选模型为选中模型;根据选中模型,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个压裂点的裂缝导流能力值和压裂潜力值进行训练学习,进而计算待压裂水平井的各数据点的裂缝导流能力值。该方案计算的裂缝导流能力预测产量准确度高,为待压裂水平井的压裂设计提供了有效数据基础,可以更好的指导开发。

【技术实现步骤摘要】
一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法和装置
本专利技术涉及水平井压裂
,特别涉及一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法和装置。
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点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,使得储层的压裂点设计面临巨大挑战。目前,已有的压裂点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。现有技术有时也用裂缝导流能力值来表征压裂效果。其中,裂缝导流能力值是指对储层进行压裂后所产生的裂缝传输流体至井眼的裂缝传导能力。裂缝导流能力值的现有计算方法通常为用压裂点的储层渗透率乘以裂缝宽度,目前裂缝导流能力值的获取一般是通过专业的压裂设计软件,获取的结果受压裂液和施工参数的影响较大,故这种方法获得的裂缝导流能力值误差较大,不适用于水平井的压裂点设计。
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待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法和装置,使得待压裂水平井的裂缝导流能力值计算可行,且计算准确度高,为待压裂水平井的的压裂点设计提供了有效的参考数据。第一方面,本专利技术实施例提供一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法,包括:针对储层内每口已压裂水平井,根据所述已压裂水平井的各个压裂点的第一实际产量数据,计算所述压裂点的裂缝半长;所述第一实际产量数据包括所述压裂点的各个时间步的产油量;根据所述已压裂水平井的各个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模拟产量数据;所述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;基于多个已压裂水平井的各个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对应关系;根据所述对应关系和待压裂水平井的各个数据点的压裂潜力值,计算所述数据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力值的最大值和最小值;FPmax和FPmin分别为所述已压裂水平井所有压裂点的最大压裂潜力值和最小压裂潜力值;FPi1为所述已压裂水平井的第i1个压裂点的压裂潜力值;FPc为所述储层的压裂潜力阈值;CDc为基质的裂缝导流能力预测值。在一个可选的实施例中,计算各个所述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,包括:针对所述序号从1依次增大的每个候选模型:利用下式计算对应的所述模拟产量数据与第二实际产量数据的方差:其中,σm表示第m个候选模型对应的所述模拟产量数据与第二实际产量数据的方差;j1表示第j1个时间步,j1=1,2...n2,n2表示总时间步个数;Qm,j1表示所述模拟产量数据中第j1个时间步的模拟产油量;Q实,j1表示所述第二实际产量数据中第j1个时间步的实际产油量;选择第一个对应的所述方差小于预设的拟合阈值的候选模型作为选中模型。在一个可选的实施例中,基于多个已压裂水平井的各个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对应关系,包括:基于多个已压裂水平井的各个压裂点的裂缝导流能力值和压裂潜力值进行训练学习,得到多次如下学习结果:其中,为第i3次学习的第i2个压裂点对应的裂缝导流能力学习值,i3=1,2···,i2=1,2···n3,n3为所述多个已压裂水平井的压裂点个数,且n3≥n1;θ0为常数;θi3为第i3次学习需确定的方程系数;FPi2表示第i2个压裂点的压裂潜力值;所述第i3次学习需确定的方程系数θi3通过下式获取:其中,θ1=θ00,θ00为常数,表示初始方程系数;J(θi3)为第i3次学习时的损失函数,所述损失函数具体通过下式计算:其中,CDi2表示第i2个压裂点的裂缝导流能力值;确定所述损失函数取得最小值时,对应的学习结果为裂缝导流能力与压裂潜力值的对应关系。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;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,已压裂水平井各压裂点压裂潜力值的计算,或待压裂水平井各数据点压裂潜力值的计算,包括:获取所述已压裂水平井或所述待压裂水平井的用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值;所述深度点包括所述已压裂水平井的所有压裂点;或,所述深度点包括所述待压裂水平井的所有数据点;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,获取所述已压裂水平井或所述待压裂水平井的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,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;根据各项指标的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法,其特征在于,包括:针对储层内每口已压裂水平井,根据所述已压裂水平井的各个压裂点的第一实际产量数据,计算所述压裂点的裂缝半长;所述第一实际产量数据包括所述压裂点的各个时间步的产油量;根据所述已压裂水平井的各个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模拟产量数据;所述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;基于多个已压裂水平井的各个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对应关系;根据所述对应关系和待压裂水平井的各个数据点的压裂潜力值,计算所述数据点的裂缝导流能力值。

【技术特征摘要】
1.一种待压裂水平井的裂缝导流能力值计算方法,其特征在于,包括:针对储层内每口已压裂水平井,根据所述已压裂水平井的各个压裂点的第一实际产量数据,计算所述压裂点的裂缝半长;所述第一实际产量数据包括所述压裂点的各个时间步的产油量;根据所述已压裂水平井的各个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模拟产量数据;所述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;基于多个已压裂水平井的各个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对应关系;根据所述对应关系和待压裂水平井的各个数据点的压裂潜力值,计算所述数据点的裂缝导流能力值。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,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力值的最大值和最小值;FPmax和FPmin分别为所述已压裂水平井所有压裂点的最大压裂潜力值和最小压裂潜力值;FPi1为所述已压裂水平井的第i1个压裂点的压裂潜力值;FPc为所述储层的压裂潜力阈值;CDc为基质的裂缝导流能力预测值。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,计算各个所述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,包括:针对所述序号从1依次增大的每个候选模型:利用下式计算对应的所述模拟产量数据与第二实际产量数据的方差:其中,σm表示第m个候选模型对应的所述模拟产量数据与第二实际产量数据的方差;j1表示第j1个时间步,j1=1,2...n2,n2表示总时间步个数;Qm,j1表示所述模拟产量数据中第j1个时间步的模拟产油量;Q实,j1表示所述第二实际产量数据中第j1个时间步的实际产油量;选择第一个对应的所述方差小于预设的拟合阈值的候选模型作为选中模型。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于多个已压裂水平井的各个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对应关系,包括:基于多个已压裂水平井的各个压裂点的裂缝导流能力值和压裂潜力值进行训练学习,得到多次如下学习结果:其中,为第i3次学习的第i2个压裂点对应的裂缝导流能力学习值,i3=1,2…,i2=1,2…n3,n3为所述多个已压裂水平井的压裂点个数,且n3≥n1;θ0为常数;θi3为第i3次学习需确定的方程系数;FPi2表示第i2个压裂点的压裂潜力值;所述第i3次学习需确定的方程系数θi3通过下式获取:其中,θ1=θ00,θ00为常数,表示初始方程系数;J(θi3)为第i3次学习时的损失函数,所述损失函数具体通过下式计算:其中,CDi2表示第i2个压裂点的裂缝导流能力值;确定所述损失函数取得最小值时,对应的学习结果为裂缝导流能力与压裂潜力值的对应关系。5.如权利要求2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;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。6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,已压裂水平井各压裂点压裂潜力值的计算,或待压裂水平井各数据点压裂潜力值的计算,包括:获取所述已压裂水平井或所述待压裂水平井的用于压裂潜力值计算的各深度点的各项指标的数值;所述深度点包括所述已压裂水平井的所有压裂点;或,所述深度点包括所述待压裂水平井的所有数据点;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。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,获取所述已压裂水平井或所述待压裂水平井的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(X...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯杰苏玉亮王文东郝永卯袁彬
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

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