页岩储层井工厂水平井压裂参数分层多级优化方法

专利主权项内容

1.一种页岩储层井工厂水平井压裂参数分层多级优化方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：获取构造、地质属性建模所需数据；由于地震、露头数据有限，需要利用岩心测井数据建立测井解释模型获取地质模型和数值模拟数据，当数据量不足时，则通过机器学习方法进行储层参数预测补全缺失参数，采用克里金插值或者基于小样本学习的参数预测方法实现属性建模，并通过地质统计信息提高后期地质属性建模精度；步骤2：通过补全修正的地震、测井解释成果，基于得到渗透率、孔隙度、含油饱和度参数，以构建三维页岩储层地质构造模型；以地震蚂蚁体解释成果和成像测井为基础，结合现场岩心观察，通过层理面薄弱面及岩性变化界面为约束并采用离散裂缝网络DFN建模关键技术实现多尺度天然裂缝建模，并进行井点观测裂缝密度和属性参数的强化校正，建立研究区多尺度页岩储层离散天然裂缝模型；步骤3：利用单井岩心及测井力学参数，综合考虑天然裂缝对围岩杨氏模量、泊松比的弱化作用，耦合建立储层岩石力学物性场模型；利用已压裂投产井，建立油藏数值模拟模型，通过拟合生产数据，获取储层压力场模型；结合区域应力背景、岩石力学物性场及储层压力场，采用有限元方法模拟建立三维地应力场模型；步骤4：基于构建的页岩储层模型，利用数值模拟软件建立了井平台多井压裂模式下三维裂缝扩展模型，针对水平井压裂问题，常规顺序或者拉链式压裂则不易控制井间诱导应力场，因此采用顺序或者拉链式压裂；基于商业软件模拟顺序或者拉链式压裂的裂缝扩展过程，分析裂缝延伸规律的影响因素，得到不同参数组合与缝控储量的关系，为多井顺序或者拉链式压裂的优化设计提供指导；步骤5：对参数运用敏感性分析方法进行裂缝扩展主控因素分析，对高维度数据进行处理保留对结果影响显著的特征，减少相似特征，分析对象包含地质参数、裂缝参数、施工参数；最终得到影响水平井多井压裂的产量的核心因素，降低数据维度简化运算，实现提升数据处理速度降低成本的目的；步骤6：将影响改造效果的核心因素与数值模拟结果通过改进蒙特卡洛抽样方法扩大样本集，基于此样本集构建平台井网压裂代理模型，代理模型选择采用径向基函数建立；代理模型有利于在使用优化算法时不必调用数值模拟平台，简化计算量，优化搜索范围更大，得到更接近最优解的压裂施工方案；步骤7：使用差分进化优化算法对代理模型使用优化算法，以最大净现值为目标函数；水平井井网参数优化问题中，需要优化的变量较多，包括单井的裂缝参数和井网参数；采用分级优化方法，分内外层，先优化内层单井裂缝参数，再将内层结果作为约束带入外层优化井网参数。