[發明專利]一種壓裂水平井井網分布的優化方法、介質、終端和裝置

有效

• 申請號: 202010008793.7
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111222243B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 趙輝;盛廣龍;周玉輝;馬嘉令;劉偉
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/02;E21B43/11;E21B43/26;E21B43/30;G06F111/10
• 代理公司: 武漢謙源知識產權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 劉川

本發明公開一種壓裂水平井井網分布的優化方法、介質、終端和裝置，首先建立壓裂水平井單井數值模型，以經濟凈現值為目標函數，通過程序自動修改數值模擬器內部文件，并采用預設算法自動優化壓裂水平井單井優化參數；在此基礎上采用Onwuna l u井網優化方法建立壓裂水平井井網不相交約束優化模型，同步優化井網形式、布井數目、水平井傾角和長度、射孔位置及裂縫屬性等參數，得到與地質情況相匹配的最優壓裂水平井井網分布，并將其應用到典型非均質氣藏，大幅提高了氣藏開發效率和經濟效益。

【技術領域】

本發明涉及油氣藏生產方法，尤其涉及一種壓裂水平井井網分布的優化方法、介質、終端和裝置。

【背景技術】

常規天然氣資源經過長期開采已逐步枯竭，致密油氣、頁巖氣、煤層氣和天然氣水合物等非常規油氣資源成為增儲上產的重要組成部分。近年來我國多個地區非常規氣藏開發實踐證明，壓裂水平井是非常規氣藏有效開采的主要技術。準確高效獲取最優裂縫參數和井網部署能為油氣田決策者提供關鍵性幫助。常規油氣藏水平井壓裂開發時主要采用人工方案設計結合數值模擬等方法進行壓裂優化設計，但是采用人工方案結合數值模擬等手段不能準確得到全局最優參數、井網與縫網參數不能同步優化，同時人工方案設計耗時耗力，無法實現對油氣藏開發的實時優化。

現有技術將智能優化技術引入到水平井壓裂開發應用中，得到了比正交試驗法優化更準確靈活的結果。比如一個技術方案以經濟凈現值最大化為優化目標，先優化導流能力、間距、半縫長三個單井裂縫，再建立三個算子優化井網參數，在不降低優化結果準確性的基礎上提高了尋優效率。另一技術方案提出一種基于EDFM與智能算法相結合的框架來優化壓裂水平井參數，并將該框架應用到實際油藏中，獲得了比LGR方法更高的凈現值。壓裂水平井井網參數智能優化技術可以高效準確的進行壓裂優化設計，但是現有技術主要側重于基于固定井網形式進行裂縫參數優化，不能根據地質條件自動優化壓裂水平井井網分布及布井數目。

【發明內容】

本發明提供了一種壓裂水平井井網分布的優化方法、介質、終端和裝置，解決了以上所述的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種壓裂水平井井網分布的優化方法，包括以下步驟：

步驟1，采用初始單井參數值在數值模擬器中建立壓裂水平井對應的單井數值模型，所述初始單井參數值包括水平井中心位置、水平井長度、水平井傾角、裂縫條數、裂縫與水平井夾角以及裂縫導流能力；

步驟2，采用初始井網參數值構建覆蓋整個氣藏區域的井網布局，并在井網布局的各井點建立所述單井數值模型，形成井網數值模型，所述初始井網參數值包括井距變化量、排距變化量、橫向平移距離、縱向平移距離、井網單元旋轉角和井網單元剪切角；

步驟3，以經濟凈現值為目標函數，采用預設算法同時對所述單井數值模型的單井參數值和所述井網數值模型的井網參數值進行優化，直到滿足預設收斂條件時輸出最優單井參數值和最優井網參數值對應的最優壓裂水平井井網分布。

進一步，所述步驟1具體包括以下步驟：

S101，通過幾何關系將所述初始單井參數值轉換為關鍵點坐標，所述關鍵點坐標包括射孔點坐標和射孔點對應裂縫的兩頂點坐標；

S102，根據所述關鍵點坐標確定每條裂縫與數值模擬器中網格之間的幾何相交關系，并基于局部網格加密方法對不同角度的裂縫進行表征，以將每條裂縫匹配給數值模擬器中對應網格；

S103，根據關鍵點坐標和裂縫表征結果在數值模擬器中建立所述壓裂水平井的單井數值模型。

進一步，所述步驟2具體包括以下步驟：

S201，采用初始井網參數值構建四點基礎井網單元；

S202，確定井網參數的邊界，在邊界范圍內對所述四點基礎井網單元進行縮放、平移、旋轉和剪切變換，將所述四點基礎井網單元形變拓展到整個氣藏區域形成井網布局；