基于广义回归神经网络的压裂井砂量优化

以影响压裂井产量的地层参数和压裂施工参数作为输入变量,压裂后的每米产量为输出变量,建立了压裂井产量预测的广义回归神经网络模型,并根据与目标油井地质参数的欧式距离的大小来选择学习样本。通过该模型预测不同砂量下油井压裂后的产量变化情况,并结合经济评价方法来确定以经济效益为目标的最优加砂量。实例分析表明,该方法是可行的。     

改造瑞利模型在沁水煤层气产量预测中的应用

针对瑞利模型在沁水煤层气产量预测过程中产量时间比的自然对数与时间平方值之间线性关系较差的问题,利用时间的幂指数替换时间平方值,得到改造瑞利模型,并对该模型在沁水煤层气产量预测中的应用进行了分析。研究结果表明:应用改造瑞利模型能够较好地拟合出沁水煤层气产量的整体特征,尤其在产量递减阶段拟合精度更高。预测沁水地区煤层气井未来1 a的产量,年递减率为21.3%~27.5%,平均为23.8%,符合沁水地区煤层气井产量初期递减规律。统计表明,沁水地区应用改造模型的幂指数m分布于0.15~0.45区间内,平均约为0.25,该值可作为沁水煤层气产量预测模型参数m的参考值。研究成果对沁水盆地煤层气产量预测有一定的指导意义。     

基于组合权重的煤层气井压裂后产量影响因素分析

针对煤层气压裂后排采效果影响因素多、关联性不明等问题,构建了一套基于灰色关联法、熵权法和属性层次分析法(AHM)的主客观结合求取影响因素组合权重的方法。研究表明,这3种方法之间可以相互修正补充,求得的组合权重能够全面准确地反映煤层气井产量的影响因素。应用该方法研究了山西沁水盆地东南部某区块煤层气产量的影响因素,认为渗透率和临储比是影响该区块产量的主控因素,且地质因素对产量的影响高于工程因素。该方法为煤层气井初次压裂的选井选层及压裂施工参数的确定提供了借鉴。     

晋城亚行煤层气井水力压裂技术研究

项目区位于晋城无烟煤集团寺河煤矿预备采煤区,地面上已钻煤层气井100口。通过对该项目煤层气井区块地质情况、煤层性质、水力压裂施工入井材料以及施工工艺技术的研究,初步形成了一套适合晋城无烟煤煤层气井压裂施工的工艺技术。该项目100口井的压裂施工,加砂率达100%的占压裂总井数的94.9%,加砂率少于90%的只有2口井。压裂施工后有11口井自喷,排采后平均单井产量超过3 000 m3,取得了较好的施工效果。     

考虑基质收缩效应的煤层气藏产能评价

针对基质收缩效应严重影响煤层气藏产能评价和预测的问题,运用稳态扩散和达西渗流规律建立煤层气藏压裂直井基质扩散方程和裂缝系统渗流方程,引入新的拟时间函数来解决物质平衡方程中存在变量的问题,在保证精度的情况下提高了计算速度,得到了煤层气藏有限导流垂直裂缝井不稳定渗流压力及产量的解析解。结合时间叠加原理,实现了实际生产数据与理论数据的拟合。将研究结果应用于评价及预测实际煤层气藏产能,结果表明:基质收缩效应对产能评价和预测的影响主要发生在生产的后期,并且会使得渗流区域渗透率增加,提高了地层能量的利用率。适于基质收缩型煤层气藏压裂直井的产能评价方法,对煤层气藏开发和产能评价具有重要意义。     

页岩气水平井高产主控因素定量评价及应用

针对相同地质条件或施工工艺下,页岩气水平井产能差异较大的问题,以威远页岩气田WH平台为例,筛选出12项参数,利用主成分分析法,明确产量主控因素。结果表明:利用主成分分析法提取的2个主成分综合反映了原始参数94.09%的信息;压裂长度、优质储层厚度、压裂段数、压裂液用量、优质储层钻遇长度和优质储层压裂长度为WH平台水平井高产主控因素。以优质储层厚度、优质储层压裂长度和压裂液用量为代表构建了一种同时考虑SRV 3个维度的综合性参数“SRV因子”,通过与产量进行标定,建立了气井产量预测模型,实现产量快速准确预测。该研究为气井精细施工、产量预测及合理开发技术制订提供了参考。     

沁水盆地压裂煤层气井生产动态影响因素

煤层气藏与常规砂岩气藏开发存在显著差别,压后生产特征及因素影响规律完全不同,沁水盆地各区块日产气量差异极大。综合考虑煤层气的解吸、扩散和渗流机理,建立了二维气/水两相的压裂煤层气井生产动态数学模拟模型,以1口实际井参数为例模拟分析了Langmuir体积、Langmuir压力、解吸时间、煤层压力、煤层裂隙渗透率和裂隙孔隙度对压裂煤层气井产量的影响规律。煤层气藏与砂岩气藏压后生产动态有明显区别,前者经历一定时间后还会出现产量第二峰值且该峰值可能大于产量第一峰值,产气量(含峰值产量)随Langmuir体积增加或Langmuir压力减小而增加,随煤层裂隙渗透率增加或裂隙孔隙度减小而增加。这些因素均会影响到峰值产量数值及其出现时间,研究结果对正确认识压裂煤层气井生产动态变化有重要意义。     

基于机器学习的页岩气井产量评价与预测

页岩气井产量评价与预测对页岩气高效开发具有重要意义,现有解析模型的假设条件与实际页岩气井差异较大,数值模型计算难度大、效率低、不确定性高,导致页岩气井产量预测难度大。基于机器学习方法综合考虑地质因素与工程因素,整合页岩气开采全周期地质、钻井、压裂、生产等数据,对A页岩气藏气井产量进行了评价与预测。首先,对原始数据体进行处理,包括缺失值插补、相关性分析、异常值处理、主成分分析等,以减小数据的噪声;其次,采用聚类分析方法对页岩气井产量进行评价,研究影响A页岩气藏气井产量的主要因素;最后,应用随机森林方法预测A页岩气藏气井产量。结果表明:A区块页岩气藏中产量优、中、劣等井分别占比36.4%、37.8%、25.8%,其中压裂因素对A页岩气井产量评价结果影响最大。调参后的页岩气井产量预测结果准确度达到90%以上,预测结果较好,表明本文模型能够用于页岩气井产量预测。     

一种确定压裂选井原则的简单方法

在油田开发中，经济效益始终被经营者放在首位，由于油井压裂的费用相对较高，所以在措施前需进行产量预测。根据压裂的措施投入、原油生产经营费用和压裂后的累计增油量确定了压裂措施边际成本，将油井压裂后的边际成本与当前市场原油价格相比，以不亏本为前提条件，得出油井压裂后以累计增油量为因变量的盈亏分析模型，由模型计算出边际成本等于国际市场原油价格时的临界累计产量；根据油田特定区域已压裂井的生产数据，利用数理统计分析理论，在压裂工艺等参数不变的条件下，用油田常用的参数（地层压力和油层改造厚度），可以确定在该区域油井压裂后累计增油量预测公式，由该公式预测出油井压裂后累计增油量，把预测累计产量大于临界累计产量作为现场压裂的选井原则。参２（郭海莉摘     

压降监测数据分析在煤层气压裂效果评价中的应用——以山西保德井区为例

煤层气工业产量的获得,主要依赖于压裂改造技术。压裂停泵后的压力变化反映了裂缝本身及其周围地层的情况。利用压裂停泵后的压力测试数据,与试井分析理论及油气渗流理论相结合,针对其压力递减规律,对关井压降监测数据进行试井分析,确定裂缝导流能力、裂缝半长、地应力等有关特征参数,从而有效分析评价压裂施工造缝效果和压裂施工质量,为优化煤层气井压裂设计、指导和制定煤层气开发方案提供科学的参数依据。     

煤层气井低产水期产量预测模型

煤层气产量高低直接关系到区块或气井的开发价值，准确预测煤层气产量是选区、井位部署的关键环节。针对煤层气藏气井生产后期产水较少的情形，根据煤层气渗流连续性方程、煤层气解吸模型，推导得出煤层储层压力分布半解析解。结合压降叠加原理，推导建立了菱形井网中心井的产量预测模型。采用博文盆地Duckworth井组储层基础参数，预测气井产量，并与实际产量进行对比。结果表明，气井生产初期煤储层含水高，受该因素影响，该模型对煤层气生产初期产量预测效果差，预测相对误差达56%;但后期产水量较低时，实际产气量0.19×10⁴ m³/d,预测产气量0.18×10⁴ m³/d,预测相对误差仅5%,预测精度较高；该模型可在产水量较低的煤层气井产量预测中推广应用。     

压裂井向井流动态预测方法

为了预测压裂井产能变化规律,为油井的优化设计和生产提供依据,提出了预测压裂井压后任意时间的向井流动态关系（ＩＰＲ）方法。该方法首先用Ｃｉｎｃｏ典型曲线求出无因次压力;而后用描述蝇系统非稳定流的扩散方程的通解求解出井底流压等于饱和压力下的油井产量,进而求出油井的生产指数,从而求解出油井的向井流动态关系。应用实例表明,所提出的方法可以预测压裂井的产能,和于研究裂缝参数对产能的影响。     

试井资料在压裂选层中的作用

为进一步提高压裂成功率,必须加强压裂选层的准确率。试井资料是储层物性、污染情况等信息的综合反映,根据压前测试及试井曲线形态不仅可以预测压裂后能否达到工业油流,而且可以预测压裂后的产量变化。若地层均质无限大,则压裂后求产期间产量稳定;若压前试井曲线见边界反映,则必须结合边界形状和距离预测压裂后的产量递减规律,慎重考虑是否具有改造价值。     

工程参数对L 区煤层气直井产量影响的定量研究

针对煤层气产量影响因素以地质因素定性分析为主的现状,提出从工程角度研究工程参数对产量影响的思路,即从钻完井、压裂、排采等3 个工程环节出发,先用灰色关联分析筛选出与产量关联的参数,再用相关性分析剔除“共线”参数,最后建立产量与工程参数间的数学模型,评价各工程参数对煤层气井产量的影响。通过分析L 区49 口井实际产量发现,各工程参数对产量影响程度为:降液速度/压裂液量/射孔厚度/累产水量/关井时间/浸泡时间/压裂排量/见气时间/完钻井深/见气套压。结合开发效果分析认为,排采速度过快和压裂裂缝沟通灰岩含水层是导致L 区产量不理想的主要原因,与实际相符。结果表明,从工程角度分析不同工程参数对煤层气井产量的影响程度是可行的,为煤层气产量主控因素分析提供了一种新的研究思路。     

基于大数据分析算法的深部煤层气地质—工程一体化智能决策技术

煤层气勘探开发形势日趋复杂、资源品质劣化程度加剧。明确煤层气高产主控因素与作用机理、建立地质—工程综合甜点评价方法、提高煤层气动态预测精确度和工程决策有效性，成为亟待解决的技术挑战。以区域数据湖及气藏精细描述研究成果为基础，运用人工智能技术对煤层气藏综合数据进行深度挖掘，构建了基于大数据分析算法的煤层气地质—工程一体化智能决策系统，实现了煤层气地质—气藏—工程一体化数据的集成和管理、大数据驱动下的煤层气单井产量快速预测及主控因素分析、融合地质及工程因素各参数的煤层气储层综合甜点分析、基于煤层气井压后产量主控因素分析的压裂参数优化等关键技术。该系统在鄂尔多斯东缘深部煤层气大宁—吉县区块进行了试点，推广应用结果显示，系统显著提升了气藏研究的效率与工程决策的有效性，为全面了解和掌握气藏的资源潜力、全力推进智能化在科研生产中的深度应用提供了有力的支撑。     

基于贝叶斯网络的油气勘探风险预测方法——以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组为例

有效预测油气勘探风险对优化油气勘探部署、提高钻探成功率及经济效益具有至关重要的意义。在分析油气勘探风险预测方法发展状况的基础上,提出基于贝叶斯网络的油气勘探风险预测方法,论述了石油地质问题向概率预测模型的转化过程,构建了AODE模型的算法和预测步骤。以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组为例,开展了油气成藏地质条件的定量评价,确定了供烃、储层、圈闭、盖层与保存4项主控地质参数,建立了由203口探井参数组成的数据集。五折交叉验证结果揭示：（1）4种贝叶斯网络（朴素贝叶斯分类器、树增强贝叶斯分类器、平均一阶依赖估计器和k阶依赖贝叶斯分类器）的训练集判别正确率均大于85%,说明训练集参数分类有效;（2）测试集判别正确率均大于82%,说明预测成功率高。平均一阶依赖估计器模型的预测效果最好,准确率达到85.22%,因此采用该模型预测研究区油气勘探风险。结果揭示：平均一阶依赖估计器模型预测结果不仅在储量区内与勘探结果吻合度较高,而且在储量区外预测了3类油气资源分布有利区。     

煤层气井压裂技术探讨

彩504煤层气井压裂是克拉玛依油田进行的首次煤层气井压裂改造，由于对地层认识不足，缺乏参考资料及经验参数，给施工带来很多困难。通过对该井压裂资料的综合分析及研究，探讨今后对煤层气压裂改造的思路和合理的施工规模，对煤层气开发具有一定指导意义。     

延川南煤层气田V形水平井组压裂技术

延川南煤层气田存在单井产气量低、生产成本高和投资回收期长的问题,为此,进行了煤层气V形水平井组压裂技术研究。在统计该气田已压裂井裂缝方位的基础上,预测待压裂井的裂缝方位,依据煤层厚度及2口水平井水平段的埋深与夹角设计裂缝位置及裂缝长度,并优选分段压裂工艺、压裂液、支撑剂及压裂参数,形成了延川南煤层气V形水平井组压裂技术。该压裂技术在延川南煤层气田3组V形水平井组进行了应用,累计压裂29段,平均每段用液量881 m3、加砂量49.4 m3,压裂成功率90%,平均产气量是定向井的6.18倍,投入产出比低于定向井。现场应用表明,煤层气V形水平井组压裂技术可以提高单井产气量,降低生产成本,缩短投资回收期。      

利用地质测井参数预测川东石炭系压裂酸化后的产量

四川东部石炭系压裂酸化后的产量与井的地压裂酸化资料进行分析，采用多元线性回归方法，建立了压裂酸化产量（Ｑ）与Ⅰ＋Ⅱ类储层的储集系数（Φ＋Ｈ）Ⅰ＋Ⅱ类储层的储集系数（Φ＋Ｈ）Ⅰ＋Ⅱ和裂缝评价指数（ＦiL)的线性关系式，通过对１２口井预测，与实井产量接近，有很强的指导意义。     

低渗非达西煤层气井渗流数学模型建立与应用

低渗透煤层气藏中的气体渗流存在非达西效应,使用常规方法对其进行产量预测与计算时易出现误差。为有效解决该问题,在考虑启动压力梯度影响的条件下,建立了低渗煤层气藏气、水两相渗流数学模型。利用有限差分法进行了数值求解,编制煤层气直井开采数值模拟计算程序进行了产能预测,并分析了煤层参数对产量变化的影响。研究表明:①煤层气井生产时,存在气产量迅速升高、水产量迅速降低的阶段;②吸附时间越短,气产量越早到达高峰期,一定时间内产量也越高;启动压力梯度越大,高峰期后产量下降越快,最终产量也越小;③吸附气超饱和煤层气产量>饱和煤层气产量>欠饱和煤层气产量。