[發明專利]超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷方法及系統

在審

• 申請號: 202011208624.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112329345A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 龐惠文;敖蘭斌;金衍;王漢青
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06N20/00;G06F119/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

本發明涉及一種超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷方法及系統，該方法包括以下內容：采集現場微壓裂施工數據；對獲取的微壓裂施工數據進行數據預處理；采用聚類算法對數據預處理后的數據進行聚類，得到不同分段的壓裂過程及響應狀態，并對聚類結果進行連通判斷。本發明以解決現有連通性判斷方法滯后，準確性差的問題，從而指導現場工程師進行微壓裂施工操作，減少微壓裂成本。

技術領域

本發明是關于一種基于機器學習的超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷方法及系統，涉及油氣儲層改造技術領域。

背景技術

我國稠油資源豐富，探明和控制儲量高達16×10⁸t。隨著常規油氣資源儲量日趨減少和勘探開發成本的不斷增加，稠油被認為是常規油氣資源的重要補充，開采潛力巨大。但是稠油黏度高，儲層物性條件差，在原始狀態下幾乎不能流動，無法采用常規油氣開采方式進行開采，因此嚴重制約著稠油資源的有效利用。

蒸汽輔助重力泄油(SAGD)技術是目前應用最為廣泛的油砂原位熱采技術，廣泛應用于全球稠油開發中。該項技術主要包括蒸汽循環預熱和生產兩個階段，其開發效果顯著依賴于蒸汽腔的均勻發育程度和蒸汽擴散效果。由于我國稠油沉積環境的差異性，泥質含量高，隔夾層發育，非均質性更強，使得循環預熱普遍存在預熱周期長，蒸汽能耗大的問題。

現有技術公開了SAGD快速均勻啟動技術，即在循環注蒸汽階段前通過注采井對儲層進行注水微壓裂，以形成溝通注采井間的均勻高滲擴容帶，為后期蒸汽腔的形成和擴散提供有效通道。在注液過程中及時判斷注采兩井間的連通節點，對于實時監測注入液體的流動狀態，評價微壓裂改造擴容區域和效果以及優化注液參數至關重要。但是由于稠油儲層物性差異大，目前無論是通過巖心測試分析，或者在注液改造過程中通過地面監測地層壓力和溫度變化，亦或根據注液速率和壓力變化來判斷注采兩井的連通時間均存在顯著的不確定性，綜合成本高，現場應用效果差，無法準確判斷兩井連通時的壓力，導致后期注蒸汽效果不理想。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠實現微壓裂連通壓力準確判斷的基于機器學習的超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷方法及系統。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明的第一方面提供一種超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷方法，包括以下內容：

采集現場微壓裂施工數據；

對獲取的微壓裂施工數據進行數據預處理；

采用聚類算法對數據預處理后的數據進行聚類，得到不同分段的壓裂過程及響應狀態；

根據聚類結果進行連通判斷，得到連通時刻點。

進一步地，微壓裂施工數據包括隨注入時間變化的I井進口壓力、進口流量、注入量和P井進口壓力、進口流量、注入量，其中，I井為注入井，P井為生產井。

進一步地，數據預處理為缺失值處理，其中，缺失值采用均值代替。

進一步地，采用AGENS算法進行聚類，算法的輸入特征為I井進口壓力、進口流量、注入量和P井進口壓力、進口流量、注入量以及注入壓裂液的累積注入時間，指定聚類類別為5，不同的類表示不同的壓裂過程及響應狀態，分段點說明壓裂的響應狀態發生了變化。

進一步地，根據現場操作的5個步驟：循環洗井、低壓擠注、提壓擴容、連通判斷和深化改造，將微壓裂過程聚為5類，連通時刻點為第3類與第4類的分段點。

本發明的第二方面提供一種超稠油油砂儲層微壓裂改造儲層連通性判斷系統，包括以下內容：

數據采集單元，用于采集現場微壓裂施工數據；

數據預處理單元，用于對獲取的微壓裂施工數據進行數據預處理；