[發明專利]一種頁巖氣水平井壓裂分段方法

在審

• 申請號: 202110975473.3
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113673771A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 鄒賢軍;陳亞琳;羅兵;郁飛;黃麟云;朱志勇
• 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江漢油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G06K9/62;E21B43/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明公開了一種頁巖氣水平井壓裂分段方法，該方法包括以下步驟：1)獲取水平井地層地質甜點參數；2)根據水平井所在區域，設定獲取的各地質甜點參數的最低門檻值，篩選待開采壓裂段；3)對待開采壓裂段，獲取其水平井地層工程甜點參數；4)以步驟3)獲得的工程甜點參數數據組建有序數據集，對有序數據集進行聚類，根據聚類結果確定出水平段分段位置。本發明方法使劃分的壓裂段非均質性最小，能提高壓裂改造體積，獲得較好壓裂效果，提高經濟采收效率。

技術領域

本發明涉及頁巖氣開發技術，尤其涉及一種頁巖氣水平井壓裂分段方法。

背景技術

在非常規頁巖氣開發過程中，頁巖氣水平井壓裂分段設計方案是重要內容之一，它直接影響水平井水力壓裂復雜縫網改造體積與頁巖氣產能。

現有頁巖氣水平井壓裂分段設計方法包括：1、均勻分段方法：根據水平段長與每段段長經驗值均勻分段；該方法存在以下缺陷：當儲層其非均質性較弱時，均勻分段對壓裂效果影響不大；但是當儲層的非均質性較強時，這種均勻布置會導致水力壓裂不能得到最優的復雜縫網改造體積，降低采收率。2、利用水平井的地質甜點參數與工程甜點參數構建一個綜合參數，利用這個綜合參數進行水平井分段。

該方法存在以下缺陷：利用水平井地質甜點參數與工程甜點參數構建一個綜合參數，然后這個綜合參數進行水平井分段，這種方法可以解決水平段地層非均質性的問題。水平井分段劃分應該遵循在選擇具有較好地質甜點參數地層(也就是選擇具有可開采經濟價值水平段地層段)的基礎上，使分段內的地層工程甜點參數盡可能接近(以獲得最大復雜縫網改造體積，提高采收率)，而構建一個地質甜點參數與工程甜點參數的綜合參數去劃分水平段難以準確實現此原則；此外利用這個綜合參數進行最優化劃分的方法一般少有闡明或采用基于Fisher方法的有序樣本聚類方法，這種方法存在兩個重要缺陷：一是它不適合于樣本數據較大的情況，否則計算時間會較長，二是這種最優化算法得到的劃分分段會出現一些段特別長，而一些段特別短的情況，這不符合我們實際現場施工需求的，基于fisher方法的有序樣本聚類算法難以施加限制條件去得到符合實際生產需求的水平井劃分分段。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種頁巖氣水平井壓裂分段方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種頁巖氣水平井壓裂分段方法，包括以下步驟：

1)獲取水平井地層地質甜點參數；所述水平井地層地質甜點參數為有總機碳含量TOC、孔隙度、滲透率和含氣量中的一個或多個；

2)根據水平井所在區域，設定獲取的各地質甜點參數的最低門檻值，篩選待開采壓裂段；

3)對待開采壓裂段，獲取其水平井地層工程甜點參數；所述地層工程甜點參數為最小水平主應力、水平主應力差、天然裂縫和巖石脆性指數中的兩個或多個；

4)以步驟3)獲得的工程甜點參數數據組建有序數據集，對有序數據集進行聚類，根據聚類結果確定出水平段分段位置。

按上述方案，所述步驟4)中以步驟3)獲得的工程甜點參數數據組建有序數據集，具體如下：

將步驟3)中選取的地層工程甜點參數組成一個向量，然后將水平井每個測井采樣深度點數據構成多元有序數據集。

按上述方案，所述步驟4)中對有序數據集進行聚類，根據聚類結果確定出水平段分段位置，具體如下：

4.1)對多元有序數據集的預處理與縮放；

4.2)對多元有序數據集聚類；

4.3)根據聚類結果確定壓裂段劃分方案，獲得水平段分段位置。

按上述方案，所述步驟4.1)中對多元有序數據集的預處理與縮放，具體如下：