人工智能在压裂技术中的应用现状及前景展望

随着人工智能理论和计算机技术的快速发展,智能化和数字化已成为推动储层压裂技术发展的重要力量。针对压裂技术智能化发展,阐述了人工智能技术在地质参数预测、压裂参数优化设计、压裂施工实时诊断与调控、压裂工具及材料研发等方面的研究进展与应用情况,分析了当前智能压裂技术发展存在的主要问题与今后的重点发展方向,认识到智能压裂技术仍处于探索试验阶段,国外在“甜点”智能识别、压裂参数优化、现场施工智能化控制等方面的研究已走在前列,并在北美地区多个区块的压裂服务中成功应用,国内仅在压裂大数据机器学习、智能化压裂材料等方面进行了早期探索,在智能压裂装备、工具、实时监测诊断和现场智能化调控等方面的研究与应用较少,与国外存在较大差距。分析认为,数据样本可靠性差、一体化智能压裂方法与装备欠缺和多领域交叉人才缺乏等是影响智能压裂技术快速发展的关键问题,并预测随着万物互联技术的发展,将形成智能化完井压裂系统,不需要人工干预即可完成储层评估、“甜点”识别、压裂参数优化设计、现场调控和压后评估等工作,真正实现一体化智能储层改造。      

濮城油田水力压裂措施效果分析研究

水力压裂是一种改造低渗透油藏渗流能力、稳定和提高油井产能的措施，但在目的层的选择和实施过程中存在许多影响因素。通过分析濮城油田水力压裂无效和低效措施的效果，探讨造成措施效果差的主要影响因素，从而提出建设性建议，以期达到优化水力压裂措施方案，最终有效提高措施效果的目的。     

改进Appalachian盆地Utica页岩水力压裂方法的研究

应用于Utica页岩油藏的很多增产措施都告失败,失败的原因归咎于几个因素,包括信息组成、排驱压力、过早的前置液滤失等。研究中首先统计油藏的地质数据,然后使用实验室数据来描述Utica页岩的岩石矿物成分和力学性质。高百分比的酸溶性碳酸盐和白云岩表明有必要进行低注入压力下的酸化处理。因为存在天然裂缝,酸处理是直井和水平井的主要增产措施,也可在稠化酸或加砂压裂之前进行酸压,或者用交联压裂液处理。实验结果显示了黏土、潜在生成的细小硅化物和有机物、低温生物活性、潜在垢的产生、注入流体返排等的影响。通过酸强度随时间变化关系来说明酸的溶解性。列出了页岩气体压裂、基质酸化、加砂压裂的导流能力数据。在可供选择的添加剂组合和表面活性剂类型下,对吸附性以及所得的气体相对渗透率进行比较,这将优化流体返排和气体相对渗透率。研究中获得的信息可以用于优化Appalachian盆地Utica页岩油藏的压裂措施。     

水力压裂后合理投产方式研究

研究主要分压后尽早返排的理论依据及现场措施；排液后合理工作制度研究及压后配套油藏管理措施3部分。如能同时落到实处，必能最大限度地发挥水力压裂的应有潜力，更好地为油田的稳油控水和各种综合治理服务。 文中对此作了系统论述，并给出矿场实例分析。实例结果表明，通过检泵或换泵（相当于放大生产压差），确实可以起到稳油降水效果。     

人工智能在全球油气工业领域的应用现状与前景展望

追溯了人工智能的发展历程及特点,介绍了人工智能领域所囊括的关键技术:机器学习、深度学习、迁移学习、联邦学习、自动学习、区块链和数字孪生等,深入剖析了目前国内外油气工业领域人工智能技术发展及应用现状,最后展望了人工智能在油气工业各个领域的发展前景,提出了可供油气行业技术人员和战略规划人员借鉴的人工智能未来重点发展方向和业务发展领域。     

水力加砂压裂技术在苏里格气田的应用

目前苏里格气田水力加砂压裂在压裂液优化、支撑剂选择、泵注程序参数确定和液体返排技术方面存在较多问题.针对这些问题进行了认真研究,优选出了适合该区块的压裂液配方和支撑剂,优化了压裂液配置程序,提出了"适度规模、小排量、造长缝、合理砂浓度、有限导流能力"的水力压裂改造思路.经现场试验,桃7-8-5和桃7-9-14井均获得大幅增产,效果显著.     

海上油田压裂用助排剂的实验研究

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要措施。助排剂可以降低压裂液的表面张力或油水界面张力,增大与岩石的接触角,降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。由于压裂液返排受诸如地层排液的能量(压力)、人工排液能量、破胶返排液粘度、压裂液和地层流体是否乳化、压裂液是否引起粘土膨胀、毛管阻力造成压裂液阻滞等因素的影响,一般无法比较加与不加助排剂的压裂液返排量而得出助排率。针对这种情况,文章给出了计算助排剂助排效率试验的尝试,以期对助排剂的性能做全面评价。     

强制闭合压裂工艺技术研究与应用

基于压裂液返排工艺技术要求,综合考虑压后返排涉及的裂缝闭合、流体滤失、支撑剂运移、地层流体流动和井筒流动等问题,现对压裂液返排模型进行了系统和深入的研究,重点研究了返排过程中支撑剂的运动模型、起动模型和压裂液返排率的计算模型,并首次模拟了考虑返排的压后气井产能。研究成果对于丰富压裂设计模型具有理论意义,对于指导压裂液返排具有重要的意义。     

压裂裂缝处理剂的研制及在油井增产中的应用

压裂是中原油田新区开发和老区稳产的重要措施,各种类型的压裂伤害会不同程度地影响压裂效果。在分析中原油田压裂伤害的基础上,经过室内研究,研制出了压裂裂缝处理剂FFA和FFB,该压裂裂缝处理剂通过解除支撑裂缝的堵塞,恢复裂缝导流能力,以提高油井产能,现场应用取得了较好的增产效果。     

压裂用高效发泡助排剂JX-YL的性能评价与应用

针对萨南油田南二、三区西块地层压力低,且原油含蜡量高的特点,在压裂施工中应用了JX—YL高效发泡助排剂。对压裂用高效发泡助排剂JX—YL的性能进行了室内评价,介绍了JX—YL的作用原理及现场应用情况。JX—YL释放的热量可以解除高粘油区块由于低温液体的注入所造成的蜡质、胶质的伤害;生成的大量惰性气体,可以有效提高地层返排压力;产生的大量泡沫,可有效降低压裂液的滤失;表面活性减小了毛细管的阻力。室内与现场试验结果表明,JX—YL具有返排快、溶蜡降粘、助排能力强的性能,比普通压裂液初期返排率提高25％左右,有效减小了压裂液对地层的伤害,取得了明显的增产效果及显的经济效益。     

火山岩深气层压裂返排废水高级氧化处理工艺研究

大庆油田火山岩气井在压裂过程中产生的压裂返排废水,每升CODCr值高达数千毫克。针对大庆油田的深气层压裂井返排废水的具体水质情况,采用了混凝沉淀、一次氧化、活性炭吸附、二次氧化的处理方案,实验研究了高CODCr压裂返排废水的高级氧化处理方法。并筛选出最佳工艺条件,实验结果表明,该法可使原水CODCr值从4389mg/L降至93mg/L,出水指标达到排放标准。     

苏里格气田降低压裂伤害工艺技术研究

压裂改造是致密砂岩气藏开发评价和增储上产必不可少的技术措施;同时压裂过程中压裂液对低孔、低渗储层往往造成伤害,苏里格气田储层的孔隙度、渗透率相对较低,应更加注重降低压裂过程中引起的伤害。因此,首先对压裂过程中引起低孔、低渗储层伤害的机理进行深入分析,然后分析相应的工艺技术措施。     

压裂返排液处理技术研究与应用进展

分析了压裂返排液的主要成分,介绍了物理法、化学法、物理化学法、生物法等国内外压裂返排液主流处理技术的研究和应用进展。通过总结室内研究和现场应用中出现的问题,提出压裂返排液处理技术的重要发展趋势。     

纤维压裂技术与现场应用

压裂改造是油气藏增产的重要增产措施,压后快速返排可以进一步提高增产效果,而提高压裂液的返排速度和控制支撑剂的回吐却相对矛盾,若压裂液返排速度过快,超过临界出砂流速,将产生支撑剂回吐现象,致使缝口处的导流能力大大降低;若压裂液返排速度过慢,致使返排率降低,将增加压裂液对储层的伤害。为解决这一矛盾,通过对纤维压裂工艺机理研究的基础上结合现场应用,表明纤维压裂对防止支撑剂回流、提高压裂液返排率、减少储层伤害、增强压裂改造效果等方面具有良好的应用效果。     

水力压裂可视裂缝模拟系统的研制与应用

为指导现场压裂实践,建立一套模拟实际压裂施工的室内模拟系统。以现场施工设备为原型,综合考虑缝宽、温度、压裂液滤失、储层岩性等多种实际因素,研制了可高度模拟储层环境的大型可视裂缝模拟系统。该系统通过测定实验过程中支撑剂的水平运移速度与沉降规律,分析支撑剂形成的砂堤形态,针对性地解决支撑剂在裂缝中铺置规律认识模糊的问题;该模拟系统可优选支撑剂与压裂液体系,优化施工参数和返排制度,实现通道压裂技术研究与新技术测试等功能,对压裂施工方案的设计与评价都具有重要的指导意义。     

压裂返排液特性研究

油井压裂返排液是当前油田水体污染源之一,压裂返排液的成分十分复杂,很难处理,所以研究压裂返排液特性,对其处理具有指导意义。本文对压裂返排液的基本类型及主要构成方面进行了分析,得出了基本特征和处理难点,为压裂返排液处理提供了实验基础。     

压裂钻具与水力泵排液联作工艺的研究与应用

长庆油田在2003年成功应用水力泵排液工艺的基础上,2004年进行了压裂钻具与水力泵排液联作工艺试验,利用水力泵排液强度大、成本低的特点与压裂钻具联作后,实现了低渗、低压油层压裂后及时、连续、快速排液,减少压裂液对油层的浸泡。该工艺在姬塬油田的黄01-5井试验获得成功并取得良好效果,压后排液53h,产油量达26.07m3／d。     

页岩油气水平井压裂技术进展与展望

通过对"十三五"以来国外页岩油气储集层水平井压裂技术进展的系统总结,阐述了水平井压裂技术在页岩油气储集层多层叠置立体开发、小井距密井网布井、水平井重复压裂、施工参数优化与降低成本方面的新特征;结合中国页岩油气水平井压裂技术需求,论述了水平井压裂技术在多裂缝扩展模拟、水平井压裂设计、电驱压裂装备、可溶化系列工具、低成本入井材料与工厂化作业方面的新进展。在此基础上,结合非常规页岩油气"十四五"规划对水平井压裂改造技术的需求分析,提出了7个方面的发展建议:(1)强化地质工程一体化联合研究;(2)深化页岩储集层改造基础理论及优化设计技术研究;(3)完善大功率电驱压裂装备;(4)研发长井段水平井压裂工具及配套作业装备;(5)加强水平井柔性开窗侧钻剩余油挖潜技术攻关;(6)发展长井段水平井压裂后修井作业技术;(7)超前储备智能化压裂技术。