[發明專利]基于數據挖掘的壓裂效果預測方法

有效

• 申請號: 201710137665.0
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108573078B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 孟慶民;陳勇;周廣清;鐘安海;李明;蘇權生;王昊;趙麗;顧靜;王維強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.基于數據挖掘的壓裂效果預測方法，其特征在于，該基于數據挖掘的壓裂效果預測方法包括：

步驟1，設計壓裂效果影響因素表格，建立壓裂數據庫；

步驟2，設計數據倉庫，搭建數據倉庫；

步驟3，整合數據資源，檢查數據的完整性和正確性；

步驟4，選擇數據挖掘算法，編制數據算法類庫；

步驟5，搭建數據分析平臺，配套開發環境；

步驟6，對數據倉庫進行多維數據展示和初步數據分析；

步驟7，利用數據挖掘算法建立壓裂效果與壓裂影響因素的模型；

步驟8，進行壓裂效果與各影響因素的敏感性分析，確定影響壓裂效果的主要因素；

步驟9，利用數據挖據算法建立壓裂效果與主要影響因素的模型；

步驟10，進行壓裂效果定量預測；

步驟11，進行施工參數優化；

在步驟1中，將影響壓裂效果的諸多因素分為單井信息、小層數據、施工數據、壓裂效果和壓裂附錄五類；

單井信息包括單井基礎數據、施工數據、效果數據；小層數據為單井的測井解釋結果，包括厚度、滲透率、孔隙度、含水飽和度、泥質含量；施工數據包括壓裂施工參數，包括前置液、攜砂液、破裂壓力、停泵壓力、加砂量、添加劑量；壓裂效果包括壓前和壓后的效果對比，包括壓前產量、壓后產量、有效期；壓裂附錄包括常用壓裂工藝和壓裂液類型附錄；

按照影響因素分類，同時考慮數據庫設計規范，設計表格8個，分別是壓裂信息表、小層數據表和小層匯總表，施工數據表和施工匯總表，壓裂效果表、施工工藝附錄表、壓裂液類型附錄表；

在步驟2中，數據倉庫設計包括數據倉庫模型選擇、壓裂數據分析維度設計；數據倉庫采用星形結構設計，包括一個事實表和多個維度表；

在步驟4中，數據挖掘算法包括定性分析和定量分析算法；針對壓裂數據的特點，選擇數據挖掘算法包括分類、聚類、回歸三類；

在步驟5中，數據分析平臺包括數據的存儲、數據的分析和數據的展示功能；數據挖掘總體架構采取分層解決的方案來實現，分為四層：第一層是數據源層，包含了油井信息、地層參數、油井數據、施工數據、效果、間接參數六個表中的所有數據；第二層是數據倉庫層，數據倉庫中存儲了根據主題和分析需求進行重新統一定義組織的源數據信息，并建立流程對其進行自動更新和維護；第三層是數據挖掘層，通過搭建多維數據庫和數據挖掘結構及模型；第四層是結果展現層，利用各種展現工具，把復雜的多維數據庫及挖掘模型中的有用信息，展現為容易理解的圖表界面；

在步驟8中，敏感性分析包括壓裂效果與各因素之間的相關性、相關性特征；通過將壓裂效果與各因素進行建模，通過模型，分析各個因素與壓裂效果之間的關系；

敏感性分析方法為：每次選定一個要分析的變量，選擇數據齊全的井作為樣本，建立分析變量與自變量的關系式，然后根據建立的模型，考察分析變量與單個變量的關系，即敏感性分析；

在步驟10中，定量預測包括計算壓裂效果；

在步驟11中，施工參數優化包括施工參數的選擇、施工多方案生成、壓裂效果對比、施工參數確定；將物性、測井解釋結果作為自變量，修改不同的施工參數來預測壓后產油量，根據壓裂效果隨施工參數的變化規律來優選壓裂施工參數。

2.根據權利要求1所述的基于數據挖掘的壓裂效果預測方法，其特征在于，在步驟2中，事實表記錄了每個事務的詳細資料，度量來自事實表，在該表中存儲了每個事務的詳細資料，這些度量是基于維的層次來進行預聚集的；圍繞事實表的是一組維表，這些維表描述了每個維的屬性；為了規范化，給維表中的其他屬性創建更多的查找表。

3.根據權利要求1所述的基于數據挖掘的壓裂效果預測方法，其特征在于，在步驟3中，數據資源整合包括異構數據接口開發、數據的遷移和更新；基于壓裂資料與數據種類多樣、分散的現狀，完成壓裂各類數據源的梳理，制定了各數據源統一的采集標準與審核制度；按照油井壓裂效果統計相關指標計算方法，以源頭日產量數據計算壓裂效果，包括壓裂前日產油量、壓裂后初期日產油量、壓裂增油量。

4.根據權利要求1所述的基于數據挖掘的壓裂效果預測方法，其特征在于，在步驟6中，初步的數據分析包括決策樹、神經網絡算法。