致密油藏体积压裂水平井缝网设计及效果评价

摘要

致密油藏作为一种重要的非常规能源战略地位日趋重要，但基质渗透率极低，导致该类油藏开发效果不佳。体积压裂可以产生高速油气渗流通道，已成为非常规油气增产的关键。目前体积压裂优化设计大都未考虑储层特征及岩石力学特征，而这些因素对有效缝网的形成至关重要，因而有必要建立一套考虑储层地质因素的优化设计方法。 针对储层有效压裂能力的评价，本文进行了储层可压裂性评价研究，全面分析了脆性指数、断裂韧性、应变能释放率、天然裂缝发育状况及应力分布状况等对可压裂性的影响，基于测井数据建立了可压裂性计算流程，并对不同的可压裂性计算方法进行了对比分析，最终得到综合脆性与能量消耗的计算方法可以有效的评价储层的可压裂性，同时利用该方法对某典型井区可压裂性及沿水平井裂缝设计进行了有效的评价；其次，考虑储层可压裂性分布及物性特征，进行了体积压裂水平井缝网优化设计，建立可压裂性与裂缝导流能力之间的关系，以净现值为目标，结合数值模拟器及SPSA优化算法建立了体积压裂水平井优化体系，优化结果表明，可压裂性高的区域裂缝分布更密集，同时物性及可压性的不均匀分布会造成缝长的不对称及不等长性，另外，裂缝条数并非越多越好，会受到压裂成本的限制；最后，针对压后产能及缝网形态评价问题，本文首先筛选指标建立了包括地质因素、工艺因素及产能因素等的二级指标体系，引入实预比体现压裂前后参数变化程度，同时应用裂缝总长实预比及单位裂缝长度导流能力实预比提高评价的有效性，利用模糊综合评价及层次分析法得到最终压后效果评价结果，并对某典型井进行了综合评价，结果表明按照最优设计方案施工的水平井压后效果良好。 本文研究表明，可压裂性及储层物性对于有效缝网的形成及压后产能的提高具有重要影响，因而有必要在体积压裂水平井的优化设计中加以考虑，该研究对体积压裂水平井的优化设计及生产效果的提高具有重要的指导意义。

目录

声明

第一章 前 言

1.1 研究的目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 致密油储层物性特征研究

1.2.2 储层可压裂性评价研究进程

1.2.3 体积压裂水平井渗流机理及裂缝参数优化研究

1.2.4 同步扰动随机逼近方法

1.3 课题的研究内容

1.3.1 研究目标与思路

1.3.2 研究内容

1.3.3 课题的创新性及难点

第二章 可压裂性评价研究

2.1 可压裂性评价方法研究

2.2 可压裂性影响因素分析

2.2.1 脆性指数的分析及计算

2.2.2 断裂韧性的分析及计算

2.2.3 应变能释放率的分析及计算

2.2.4 应力的分析及计算

2.2.5 天然裂缝发育状况对可压裂性的影响

2.2.6 各种因素对可压性的影响总结

2.3 可压性指数计算方法对比分析

2.3.1 可压性指数计算流程

2.3.2 不同可压性指数计算结果对比分析

2.4 可压性评价实例应用

2.4.1 区块可压性评价实例应用

2.4.2单井压裂设计评价实例应用

2.5 本章小结

第三章 基于可压裂性分布的缝网参数优化

3.1 裂缝导流能力与可压裂性关系研究

3.2 水平井体积压裂优化设计方法

3.2.1 目标函数的建立

3.2.2 计算参数的确定

3.2.3 模型优化算法流程

3.3 A井区体积压裂水平井优化设计

3.3.1 A井区油藏数值模型

3.3.2 体积压力水平井裂缝位置优化

3.3.3 体积压力水平井裂缝半长优化

3.3.4 体积压力水平井裂缝条数优化

3.4 本章小结

第四章 压后效果综合评价体系的建立

4.1 评价指标的筛选

4.1.1 生产效果评价影响因素筛选

4.1.2 生产效果评价指标体系建立

4.1.3 评价指标标准的建立

4.2 模糊综合评价方法

4.2.1 模糊综合评价基本原理

4.2.2 指标权重的计算

4.2.3 模糊综合评判方法步骤

4.3 压后综合评价方法应用

4.3.1 一级指标权重的确定

4.3.2 二级指标权重的确定

4.3.3 隶属度矩阵的确定

4.3.4 一级模糊综合评判

4.3.5 综合评判结果

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢