CN111322056B - 陆相页岩气开发井型确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陆相页岩气开发井型确定方法及装置，该方法包括：确定目标储层的井型控制参数；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井。本发明能够根据陆相页岩气储层的地质特点，确定适用于陆相页岩气储层开发的井型，进而提高陆相页岩气的开发产量，降低陆相页岩气的开发成本。
Description
技术领域
本发明涉及页岩气开发技术领域，尤其涉及陆相页岩气开发井型确定方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
中国的地质构造沉积演化复杂，广泛发育了海相、陆相以及海陆过渡相3种类型的富有机质含气泥页岩。目前，以涪陵、威远和长宁为代表的我国海相页岩气已经取得了商业化的成功开发。资源量巨大的陆相以及海陆过渡相页岩气，是我国页岩气下一步开发的重点对象。
长水平井联合大型滑溜水多段压裂是北美以及国内海相页岩气开发取得成功的主流技术。其技术思想在于，在页岩储层近井地带最大程度地制造复杂缝网，从而大大增加页岩气的泄流面积、减小渗流阻力(变径向流为线性流)。但是对于陆相页岩气而言，采用长水平井进行开发存在诸多局限性：1)陆相页岩气(如鄂尔多斯盆地)的纵向其它层系可能存在致密气、煤层气等气层，采用水平井开发则难以控制这些气层，而直井开发则可以很好的实现多气合采；2)陆相页岩气的脆性矿物含量少，大型压裂难以形成复杂缝网；3)陆相页岩气的泥质隔夹层多，导致水平井压裂裂缝在垂向上的延伸困难；且在后期生产开发过程中，支撑剂易嵌入含泥弱面，裂缝有效性难以得到保障；4)陆相页岩气的黏土含量非常高，压裂过程中注入的上万方滑溜水压裂液与黏土作用后容易产生膨胀、颗粒运移，显著降低近裂缝端面的储层渗透率，储层伤害严重；5)陆相页岩气水平井钻完井技术难、成本高，如果无法实现相对于直井较高倍数的增产，则经济性不好。
目前，海相页岩气都采用长水平井联合大型滑溜水多段压裂，陆相页岩气在近些年我国最早开发。然而，陆相页岩气开发的方式几乎是照搬海相页岩气的技术模式，即采用长水平井进行陆相页岩气开发，尚未出现依据陆相页岩气的地质特点确定合适的开发井型的方案，由此导致陆相页岩气的开发产量低且开发成本高。
因此，现有陆相页岩气的开发存在，因未依据陆相页岩气的地质特点确定合适的开发井型而导致开发产量低且开发成本高的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种陆相页岩气开发井型确定方法，用以依据陆相页岩气的地质特点确定合适的开发井型，从而提高开发产量、降低开发成本，该陆相页岩气开发井型确定方法包括：
确定目标储层的井型控制参数；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数；
水平井可控纵向储量占比为水平井可控纵向地质储量与目标储层及其邻近可采气层的地质储量的比值；目标储层的脆性指数反映了目标储层水平井体积压裂缝网的复杂程度；目标储层的薄砂层占比决定了水平井压裂缝纵向穿透能力；目标储层水力压裂时的伤害表征参数反映了进行水力压裂时对目标储层的伤害程度；
在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；
在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井；通过如下公式确定水平井可控纵向储量占比：
其中，
表示水平井可控纵向储量占比，Gh表示水平井可控纵向地质储量，Gv,n表示目标储层及其邻近可采气层的地质储量，n表示目标储层及其邻近可采气层中待开采储层的数量，k表示目标储层及其邻近可采气层中当前待开采储层的序号，Gv,k表示当前待开采储层的地质储量，hk表示当前待开采储层的平均有效厚度，
表示当前待开采储层含气页岩的有效孔隙度，Sg,k表示当前待开采储层的原始含水饱和度，Tsc表示标准温度，Tk表示当前待开采储层的平均地层温度，psc表示标准压力，pi,k表示当前待开采储层的平均地层压力，Zi,k表示当前待开采储层的原始天然气偏差系数，ρb,k表示当前待开采储层的泥页岩岩石密度，Gsd,k表示当前待开采储层可解吸的吸附气含量，Gsdt,k表示解吸实验测定的当前待开采储层的吸附气含量，Vlost表示当前待开采储层采样过程中的损失气含量，Vmeasured表示当前待开采储层在自然状态下的解吸气含量，Vcrushed表示当前待开采储层在真空状态下加热粉碎前后的残余气含量；
通过如下公式确定目标储层的脆性指数：
其中，Bbrit表示目标储层的脆性指数，Ec表示目标储层的杨氏模量，Ecmax表示目标储层杨氏模量的最大值，Ecmin表示目标储层杨氏模量的最小值，Vc表示目标储层的泊松比，Vcmax表示目标储层泊松比的最大值，Vcmin表示目标储层泊松比的最小值；
通过如下公式确定目标储层的薄砂层占比：
其中，Wlayer表示目标储层的薄砂层占比，m表示目标储层中薄砂层的数量，j表示目标储层中当前薄砂层的序号，hsand,j表示目标储层中当前薄砂层的厚度，h表示目标储层中当前薄砂层的平均有效厚度；
通过如下公式确定目标储层水力压裂时的伤害表征参数：
Wdamage＝wclay×(w1+w2+w3)；
其中，Wdamage表示目标储层水力压裂时的伤害表征参数，wclay表示黏土矿物在目标储层中所有矿石矿物中的组分占比，w1表示膨胀性黏土蒙脱石在黏土矿物中的组分占比，w2表示膨胀性黏土伊/蒙混层在黏土矿物中的组分占比，w3表示运移性黏土高岭石在黏土矿物中的组分占比。
本发明实施例还提供一种陆相页岩气开发井型确定装置，用以依据陆相页岩气的地质特点确定合适的开发井型，从而提高开发产量、降低开发成本，该陆相页岩气开发井型确定装置包括：
井型控制参数确定模块，用于确定目标储层的井型控制参数；井型控制参数反映目标储层的地质特点；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数；
水平井可控纵向储量占比为水平井可控纵向地质储量与目标储层及其邻近可采气层的地质储量的比值；目标储层的脆性指数反映了目标储层水平井体积压裂缝网的复杂程度；目标储层的薄砂层占比决定了水平井压裂缝纵向穿透能力；目标储层水力压裂时的伤害表征参数反映了进行水力压裂时对目标储层的伤害程度；
直井确定模块，用于在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；
水平井确定模块，用于在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井；
通过如下公式确定水平井可控纵向储量占比：
其中，
表示水平井可控纵向储量占比，Gh表示水平井可控纵向地质储量，Gv,n表示目标储层及其邻近可采气层的地质储量，n表示目标储层及其邻近可采气层中待开采储层的数量，k表示目标储层及其邻近可采气层中当前待开采储层的序号，Gv,k表示当前待开采储层的地质储量，hk表示当前待开采储层的平均有效厚度，
表示当前待开采储层含气页岩的有效孔隙度，Sg,k表示当前待开采储层的原始含水饱和度，Tsc表示标准温度，Tk表示当前待开采储层的平均地层温度，psc表示标准压力，pi,k表示当前待开采储层的平均地层压力，Zi,k表示当前待开采储层的原始天然气偏差系数，ρb,k表示当前待开采储层的泥页岩岩石密度，Gsd,k表示当前待开采储层可解吸的吸附气含量，Gsdt,k表示解吸实验测定的当前待开采储层的吸附气含量，Vlost表示当前待开采储层采样过程中的损失气含量，Vmeasured表示当前待开采储层在自然状态下的解吸气含量，Vcrushed表示当前待开采储层在真空状态下加热粉碎前后的残余气含量；
通过如下公式确定目标储层的脆性指数：
其中，Bbrit表示目标储层的脆性指数，Ec表示目标储层的杨氏模量，Ecmax表示目标储层杨氏模量的最大值，Ecmin表示目标储层杨氏模量的最小值，Vc表示目标储层的泊松比，Vcmax表示目标储层泊松比的最大值，Vcmin表示目标储层泊松比的最小值；
通过如下公式确定目标储层的薄砂层占比：
其中，Wlayer表示目标储层的薄砂层占比，m表示目标储层中薄砂层的数量，j表示目标储层中当前薄砂层的序号，hsand,j表示目标储层中当前薄砂层的厚度，h表示目标储层中当前薄砂层的平均有效厚度；
通过如下公式确定目标储层水力压裂时的伤害表征参数：
Wdamage＝wclay×(w1+w2+w3)；
其中，Wdamage表示目标储层水力压裂时的伤害表征参数，wclay表示黏土矿物在目标储层中所有矿石矿物中的组分占比，w1表示膨胀性黏土蒙脱石在黏土矿物中的组分占比，w2表示膨胀性黏土伊/蒙混层在黏土矿物中的组分占比，w3表示运移性黏土高岭石在黏土矿物中的组分占比。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述陆相页岩气开发井型确定方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述陆相页岩气开发井型确定方法的计算机程序。
本发明实施例中，首先确定能够反映陆相页岩气储层地质特点的井型控制参数，进而在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；否则，确定目标储层的开发井型为水平井。因此，本发明实施例能够根据陆相页岩气储层的地质特点，确定适用于陆相页岩气储层的井型，进而提高陆相页岩气的开发产量，降低陆相页岩气的开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明第一实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法的实现流程图；
图2为本发明第二实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程图；
图3为本发明第三实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程图；
图4为本发明第四实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程图；
图5为本发明第五实施例提供的陆相页岩气开发井型确定装置的功能模块图；
图6为本发明第六实施例提供的鄂尔多斯盆地某陆相页岩气第一区块储层的地质结构示意图；
图7为本发明第七实施例提供的鄂尔多斯盆地某陆相页岩气第二区块储层的地质结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1示出了本发明第一实施例提供的陆相页岩气开发井型确定的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图1所示，陆相页岩气开发井型确定，其包括：
步骤101，确定目标储层的井型控制参数；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；
步骤102，在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；
步骤103，在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井。
在本发明实施例中，该目标储层可以包括陆相页岩气储层，本领域技术人员可以理解的是，该目标储层还可以包括除上述陆相页岩气储层之外的其它储层，例如海相页岩气储层或者海陆过渡相页岩气储层，对此本发明实施例不作特别的限制。例如，当目标储层为海相页岩气储层时，目标储层的井型控制参数分别反映的是海相页岩气储层的地质特点；当目标储层为海陆过渡相相页岩气储层时，目标储层的井型控制参数分别反映的是海陆过渡相页岩气储层的地质特点。
其中，目标储层的井型控制参数反映的目标储层的地质特点，井型控制参数是影响目标储层开发井型的重要参数。在本发明的一实施例中，为了更加全面、准确的确定适用于目标储层的开发井型，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。
其中，预设条件为预先设定的条件，本领域技术人员可以理解的是，可以根据实际情况和具体需求预先设定该预设条件。与上述井型控制参数相对应的，目标储层的井型控制参数满足预设条件可以包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
水平井可控纵向储量占比为水平井可控纵向地质储量与目标储层及其邻近可采气层的地质储量的比值。即在本发明实施例中，井型控制参数包括上述水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数等四个参数。只有在目标储层井型控制参数中四个参数，均满足上述与井型控制参数分别对应的四个子条件时，才能确定适用于目标储层的开发井型为直井。除此之外的其他情形，适用于目标储层的开发井型均确定为水平井。例如，井型控制参数仅满足子条件a以及b，而不满足子条件c以及d，此时适用于目标储层的开发井型确定为水平井。
其中，预设储量占比阈值、预设脆性指数阈值、预设占比阈值及预设伤害参数阈值为可以根据实际情况和具体需求预先设定的阈值。例如，可以预先设定预设储量占比阈值、预设脆性指数阈值、预设占比阈值及预设伤害参数阈值分别为60％、35％、10％及20％，本领域技术人员可以理解的是，还可以预先设定预设储量占比阈值、预设脆性指数阈值、预设占比阈值及预设伤害参数阈值，分别为除上述60％、35％、10％及20％之外的其它值，例如，预先设定预设储量占比阈值、预设脆性指数阈值、预设占比阈值及预设伤害参数阈值分别为58％、36％、12％及19％，本发明实施例对此不作特别的限制。
另外，可以理解的是，上述预设储量占比阈值、预设脆性指数阈值、预设占比阈值及预设伤害参数阈值，可能会基于气田开发管理策略、水力压裂技术的提高等因素而适当灵活变化。
同时，对于水平井的使用还需要考虑气水关系简单、主力层为厚度大，储层构造平缓等因素，但是对于陆相页岩气储层，本发明重点强调上述水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数四个井型控制参数。
在本发明实施例中，首先确定能够反映陆相页岩气储层地质特点的井型控制参数，进而在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；否则，确定目标储层的开发井型为水平井。因此，本发明实施例能够根据陆相页岩气储层的地质特点，确定适用于陆相页岩气储层的井型，进而提高陆相页岩气的开发产量，降低陆相页岩气的开发成本。
在本发明的一实施例中，可以通过如下公式确定水平井可控纵向储量占比：
其中，
表示水平井可控纵向储量占比(％)，Gh表示单位面积储层水平井可控纵向地质储量(m)，Gv,n表示单位面积目标储层及其邻近可采气层的地质储量(m)，n表示目标储层及其邻近可采气层中待开采储层的数量，k表示目标储层及其邻近可采气层中当前待开采储层k的序号，Gv,k表示单位面积当前待开采储层k的地质储量(m)，hk表示当前待开采储层k的平均有效厚度(m)，
表示当前待开采储层k含气页岩的有效孔隙度(％)，Sg,k表示当前待开采储层k的原始含水饱和度(％)，Tsc表示标准温度(293.15K)，Tk表示当前待开采储层k的平均地层温度(开尔文K)，psc表示标准压力(0.1013Mpa)，pi,k表示当前待开采储层k的平均地层压力(Mpa)，Zi,k表示当前待开采储层k的原始天然气偏差系数，ρb,k表示当前待开采储层k的泥页岩岩石密度(g/cm3)，Gsd,k表示当前待开采储层k可解吸的吸附气含量(m3/t)，Gsdt,k表示解吸实验测定的当前待开采储层k的吸附气含量(m3/t)，Vlost表示当前待开采储层k采样过程中的损失气含量(m3/t)，Vmeasured表示当前待开采储层k在自然状态下的解吸气含量(m3/t)，Vcrushed表示当前待开采储层k在真空状态下加热粉碎后的残余气含量(m3/t)。
其中，在确定水平井可控纵向储量占比时，可以通过建立目标储层及其邻近可采气层的地质模型，分别确定当前待开采储层的地质储量Gv,k。通过多层射开来控制目标储层邻近可采气层的气藏地质储量，对每层待开采储层的地质储量Gv,k进行累加得到Gv,n目标储层及其邻近可采气层的地质储量Gv,n。其中，对于非吸附气存在的层系(如致密气层)，解吸实验测定的当前待开采储层的吸附气含量Gsd,k可能为0。
在本发明的一实施例中，可以通过如下公式确定目标储层的脆性指数：
其中，Bbrit表示目标储层的脆性指数(％)，Ec表示目标储层的杨氏模量，Ecmax表示目标储层杨氏模量的最大值，Ecmin表示目标储层杨氏模量的最小值，Vc表示目标储层的泊松比，Vcmax表示目标储层泊松比的最大值，Vcmin表示目标储层泊松比的最小值。
其中，目标储层的脆性指数Bbrit反映了目标储层水平井体积压裂缝网的复杂程度。可以理解的是，目标储层的脆性指数Bbrit越小，直井越适用于目标储层；目标储层的脆性指数Bbrit越大，水平井越适用于目标储层。
在本发明的一实施例中，可以通过如下公式确定目标储层的薄砂层占比：
其中，Wlayer表示目标储层的薄砂层占比(％)，m表示目标储层中薄砂层的数量，j表示目标储层中当前薄砂层的序号，hsand,j表示目标储层中当前薄砂层的厚度(m)，h表示目标储层中当前薄砂层的平均有效厚度(m)。
其中，陆相页岩气储层呈现出薄砂层与泥页岩互层的特征，目标储层的薄砂层占比Wlayer决定了水平井压裂缝纵向穿透能力。可以理解的是，目标储层的薄砂层占比Wlayer越小，直井越适用于目标储层；目标储层的薄砂层占比Wlayer越大，水平井越适用于目标储层。
在本发明的一实施例中，可以通过如下公式确定目标储层水力压裂时的伤害表征参数：
Wdamage＝wclay×(w1+w2+w3)；
其中，Wdamage表示目标储层水力压裂时的伤害表征参数(％)，wclay表示黏土矿物在目标储层中所有矿石矿物中的组分占比(％)，w1表示膨胀性黏土蒙脱石在黏土矿物中的组分占比(％)，w2表示膨胀性黏土伊/蒙混层在黏土矿物中的组分占比(％)，w3表示运移性黏土高岭石在黏土矿物中的组分占比(％)。
鉴于水平井开发方式中滑溜水压裂液与高黏土的陆相页岩气容易发生匹配性差的问题，目标储层水力压裂时的伤害表征参数反映了进行水力压裂时对目标储层的伤害程度，可以理解的是，目标储层水力压裂时的伤害表征参数越大，水平井开发对目标储层的伤害程度越大，此时直井越适用于目标储层；目标储层水力压裂时的伤害表征参数越小，水平井开发对目标储层的伤害程度越小，此时水平井越适用于目标储层。
图2示出了本发明第二实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意一个。如图2所示，步骤102中，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：
步骤201，井型控制参数中的该任意一个满足与其对应的一个子条件。
当井型控制参数仅包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意一个时，存在以下四种情况：
(1)在本发明的一实施例中，井型控制参数仅包括水平井可控纵向储量占比。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件仅包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值。
即此时井型控制参数仅包括水平井可控纵向储量占比一个参数，在满足水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则在水平井可控纵向储量占比大于预设储量占比阈值时，确定目标储层的开发井型为水平井。
(2)在本发明的一实施例中，井型控制参数仅包括目标储层的脆性指数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件仅包括以下子条件：
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值。
即此时井型控制参数仅包括目标储层的脆性指数一个参数，在满足目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则在目标储层的脆性指数大于预设脆性指数阈值时，确定目标储层的开发井型为水平井。
(3)在本发明的一实施例中，井型控制参数仅包括目标储层的薄砂层占比。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件仅包括以下子条件：
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值。
即此时井型控制参数仅包括目标储层的薄砂层占比一个参数，在满足目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则在目标储层的薄砂层占比大于预设占比阈值时，确定目标储层的开发井型为水平井。
(4)在本发明的一实施例中，井型控制参数仅包括目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件仅包括以下子条件：
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数仅包括目标储层水力压裂时的伤害表征参数一个参数，在满足目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则在目标储层水力压裂时的伤害表征参数小于预设伤害参数阈值时，确定目标储层的开发井型为水平井。
图3示出了本发明第三实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意两个。如图3所示，步骤102中，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：
步骤301，井型控制参数中的该任意两个均满足与其对应的两个子条件。
当井型控制参数仅包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意两个时，存在以下六种情况：
(1)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，以及目标储层的脆性指数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比以及目标储层的脆性指数两个参数，在同时满足上述子条件(a)及子条件(b)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(2)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，以及目标储层的薄砂层占比。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比以及目标储层的薄砂层占比两个参数，在同时满足上述子条件(a)及子条件(c)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(3)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数两个参数，在同时满足上述子条件(a)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(4)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括目标储层的脆性指数，以及目标储层的薄砂层占比。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值。
即此时井型控制参数包括目标储层的脆性指数及目标储层的薄砂层占比两个参数，在同时满足上述子条件(b)及子条件(c)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(5)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括目标储层的脆性指数，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括目标储层的脆性指数及目标储层水力压裂时的伤害表征参数两个参数，在同时满足上述子条件(b)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(6)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括目标储层的薄砂层占比及目标储层水力压裂时的伤害表征参数两个参数，在同时满足上述子条件(c)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
图4示出了本发明第四实施例提供的陆相页岩气开发井型确定方法中步骤102的实现流程，为便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意三个。如图4所示，步骤102中，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：
步骤401，井型控制参数中的该任意三个均满足与其对应的三个子条件。
当井型控制参数仅包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意三个时，存在以下四种情况：
(1)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，以及目标储层的薄砂层占比。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比、目标储层的脆性指数及目标储层的薄砂层占比三个参数，在同时满足上述子条件(a)、子条件(b)及子条件(c)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(2)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比、目标储层的脆性指数及目标储层水力压裂时的伤害表征参数三个参数，在同时满足上述子条件(a)、子条件(b)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(3)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比、目标储层的薄砂层占比及目标储层水力压裂时的伤害表征参数三个参数，在同时满足上述子条件(a)、子条件(c)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
(4)在本发明的一实施例中，井型控制参数包括目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。此时，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
即此时井型控制参数包括目标储层的脆性指数、目标储层的薄砂层占比及目标储层水力压裂时的伤害表征参数三个参数，在同时满足上述子条件(b)、子条件(c)及子条件(d)时，即可确定目标储层的开发井型为直井；否则确定目标储层的开发井型为水平井。
本发明实施例还提供一种陆相页岩气开发井型确定装置，如下面的实施例所述。由于这些装置解决问题的原理与陆相页岩气开发井型确定方法相似，因此这些装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图5示出了本发明第五实施例提供的陆相页岩气开发井型确定装置的功能模块，为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
参考图5，所述陆相页岩气开发井型确定装置所包含的各个模块用于执行图1对应实施例中的各个步骤，具体请参阅图1以及图1对应实施例中的相关描述，此处不再赘述。本发明实施例中，所述陆相页岩气开发井型确定装置包括井型控制参数确定模块501、直井确定模块502及水平井确定模块503。
井型控制参数确定模块501，用于确定目标储层的井型控制参数；井型控制参数反映目标储层的地质特点；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点。
直井确定模块502，用于在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井。
水平井确定模块503，用于在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井。
在本发明实施例中，首先井型控制参数确定模块501确定能够反映陆相页岩气储层地质特点的井型控制参数，进而直井确定模块502在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；否则，水平井确定模块503确定目标储层的开发井型为水平井。因此，本发明实施例能够根据陆相页岩气储层的地质特点，确定适用于陆相页岩气储层的井型，进而提高陆相页岩气的开发产量，降低陆相页岩气的开发成本。
在本发明的一实施例中，为了更加全面、准确的确定适用于目标储层的开发井型，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数。目标储层的井型控制参数满足预设条件可以包括以下子条件：
(a)水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；且
(b)目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；且
(c)目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；且
(d)目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意一个。此时，陆相页岩气开发井型确定装置中：
井型控制参数确定模块501，具体用于确定目标储层的水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意一个。
直井确定模块502，具体用于在目标储层的井型控制参数中的该任意一个满足与其对应的一个子条件时，确定目标储层的开发井型为直井。否则，水平井确定模块503确定目标储层的开发井型为水平井。
本发明实施例的具体实施请参见图2及图2对应实施例的描述，此处不再详细赘述。
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意两个。此时，陆相页岩气开发井型确定装置中：
井型控制参数确定模块501，具体用于确定目标储层的水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意两个。
直井确定模块502，具体用于在目标储层的井型控制参数中的该任意两个满足与其对应的两个子条件时，确定目标储层的开发井型为直井。否则，水平井确定模块503确定目标储层的开发井型为水平井。
本发明实施例的具体实施请参见图3及图3对应实施例的描述，此处不再详细赘述。
在本发明的一实施例中，为了提高确定适用于目标储层开发井型的效率，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意三个。此时，陆相页岩气开发井型确定装置中：
井型控制参数确定模块501，具体用于确定目标储层的水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意三个。
直井确定模块502，具体用于在目标储层的井型控制参数中的该任意三个满足与其对应的三个子条件时，确定目标储层的开发井型为直井。否则，水平井确定模块503确定目标储层的开发井型为水平井。
本发明实施例的具体实施请参见图4及图4对应实施例的描述，此处不再详细赘述。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述陆相页岩气开发井型确定方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述陆相页岩气开发井型确定方法的计算机程序。
图6示出了本发明第六实施例提供的鄂尔多斯盆地某陆相页岩气第一区块储层的地质结构示意，图7示出了本发明第六实施例提供的鄂尔多斯盆地某陆相页岩气第一区块储层的地质结构示意，为便于说明，仅示出了与发明实施例相关的部分，详述如下：
如图6及图7所示，分别为鄂尔多斯盆地某陆相页岩气第一区块储层及第二区块储层的地质结构示意。其中，基于应用本发明实施例提供的确定目标储层的井型控制参数的方法，分别得到的第一区块储层及第二区块储层的井型控制参数如下表所示：
表1
由此表1可以看出，第一区块储层更适宜采用直井进行开发，增大纵向控制储量，减小储层伤害，进而提高第一区块储层的开采产量，降低开采成本。而第二区块储层更接近于海相页岩气储层，适宜采用水平井进行开发，由此可以构造复杂缝网，提高泄流面积，进而提高第二区块储层的开采产量，降低开采成本。
综上所述，本发明实施例中，首先确定能够反映陆相页岩气储层地质特点的井型控制参数，进而在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；否则，确定目标储层的开发井型为水平井。因此，本发明实施例能够根据陆相页岩气储层的地质特点，确定适用于陆相页岩气储层的井型，进而提高陆相页岩气的开发产量，降低陆相页岩气的开发成本。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种陆相页岩气开发井型确定方法，其特征在于，包括：
确定目标储层的井型控制参数；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数；
水平井可控纵向储量占比为水平井可控纵向地质储量与目标储层及其邻近可采气层的地质储量的比值；目标储层的脆性指数反映了目标储层水平井体积压裂缝网的复杂程度；目标储层的薄砂层占比决定了水平井压裂缝纵向穿透能力；目标储层水力压裂时的伤害表征参数反映了进行水力压裂时对目标储层的伤害程度；
在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；
在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井；
通过如下公式确定水平井可控纵向储量占比：
其中，
表示水平井可控纵向储量占比，Gh表示水平井可控纵向地质储量，Gv,n表示目标储层及其邻近可采气层的地质储量，n表示目标储层及其邻近可采气层中待开采储层的数量，k表示目标储层及其邻近可采气层中当前待开采储层的序号，Gv,k表示当前待开采储层的地质储量，hk表示当前待开采储层的平均有效厚度，
表示当前待开采储层含气页岩的有效孔隙度，Sg,k表示当前待开采储层的原始含水饱和度，Tsc表示标准温度，Tk表示当前待开采储层的平均地层温度，psc表示标准压力，pi,k表示当前待开采储层的平均地层压力，Zi,k表示当前待开采储层的原始天然气偏差系数，ρb,k表示当前待开采储层的泥页岩岩石密度，Gsd,k表示当前待开采储层可解吸的吸附气含量，Gsdt,k表示解吸实验测定的当前待开采储层的吸附气含量，Vlost表示当前待开采储层采样过程中的损失气含量，Vmeasured表示当前待开采储层在自然状态下的解吸气含量，Vcrushed表示当前待开采储层在真空状态下加热粉碎前后的残余气含量；
通过如下公式确定目标储层的脆性指数：
其中，Bbrit表示目标储层的脆性指数，Ec表示目标储层的杨氏模量，Ecmax表示目标储层杨氏模量的最大值，Ecmin表示目标储层杨氏模量的最小值，Vc表示目标储层的泊松比，Vcmax表示目标储层泊松比的最大值，Vcmin表示目标储层泊松比的最小值；
通过如下公式确定目标储层的薄砂层占比：
其中，Wlayer表示目标储层的薄砂层占比，m表示目标储层中薄砂层的数量，j表示目标储层中当前薄砂层的序号，hsand,j表示目标储层中当前薄砂层的厚度，h表示目标储层中当前薄砂层的平均有效厚度；
通过如下公式确定目标储层水力压裂时的伤害表征参数：
Wdamage＝wclay×(w1+w2+w3)；
其中，Wdamage表示目标储层水力压裂时的伤害表征参数，wclay表示黏土矿物在目标储层中所有矿石矿物中的组分占比，w1表示膨胀性黏土蒙脱石在黏土矿物中的组分占比，w2表示膨胀性黏土伊/蒙混层在黏土矿物中的组分占比，w3表示运移性黏土高岭石在黏土矿物中的组分占比。
2.如权利要求1所述的陆相页岩气开发井型确定方法，其特征在于，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括以下子条件：
水平井可控纵向储量占比不大于预设储量占比阈值；
目标储层的脆性指数不大于预设脆性指数阈值；
目标储层的薄砂层占比不大于预设占比阈值；
目标储层水力压裂时的伤害表征参数不小于预设伤害参数阈值。
3.如权利要求2所述的陆相页岩气开发井型确定方法，其特征在于，井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意一个，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：井型控制参数中的任意一个满足与其对应的一个子条件；或
井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意两个，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：井型控制参数中的任意两个均满足与其对应的两个子条件；或
井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数中的任意三个，目标储层的井型控制参数满足预设条件包括：井型控制参数中的任意三个均满足与其对应的三个子条件。
4.一种陆相页岩气开发井型确定装置，其特征在于，包括：
井型控制参数确定模块，用于确定目标储层的井型控制参数；井型控制参数反映目标储层的地质特点；目标储层至少包括陆相页岩气储层，井型控制参数反映目标储层的地质特点；井型控制参数包括水平井可控纵向储量占比，目标储层的脆性指数，目标储层的薄砂层占比，以及目标储层水力压裂时的伤害表征参数；
水平井可控纵向储量占比为水平井可控纵向地质储量与目标储层及其邻近可采气层的地质储量的比值；目标储层的脆性指数反映了目标储层水平井体积压裂缝网的复杂程度；目标储层的薄砂层占比决定了水平井压裂缝纵向穿透能力；目标储层水力压裂时的伤害表征参数反映了进行水力压裂时对目标储层的伤害程度；
直井确定模块：用于在目标储层的井型控制参数满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为直井；
水平井确定模块：用于在目标储层的井型控制参数不满足预设条件时，确定目标储层的开发井型为水平井；
通过如下公式确定水平井可控纵向储量占比：
其中，
表示水平井可控纵向储量占比，Gh表示水平井可控纵向地质储量，Gv,n表示目标储层及其邻近可采气层的地质储量，n表示目标储层及其邻近可采气层中待开采储层的数量，k表示目标储层及其邻近可采气层中当前待开采储层的序号，Gv,k表示当前待开采储层的地质储量，hk表示当前待开采储层的平均有效厚度，
表示当前待开采储层含气页岩的有效孔隙度，Sg,k表示当前待开采储层的原始含水饱和度，Tsc表示标准温度，Tk表示当前待开采储层的平均地层温度，psc表示标准压力，pi,k表示当前待开采储层的平均地层压力，Zi,k表示当前待开采储层的原始天然气偏差系数，ρb,k表示当前待开采储层的泥页岩岩石密度，Gsd,k表示当前待开采储层可解吸的吸附气含量，Gsdt,k表示解吸实验测定的当前待开采储层的吸附气含量，Vlost表示当前待开采储层采样过程中的损失气含量，Vmeasured表示当前待开采储层在自然状态下的解吸气含量，Vcrushed表示当前待开采储层在真空状态下加热粉碎前后的残余气含量；
通过如下公式确定目标储层的脆性指数：
其中，Bbrit表示目标储层的脆性指数，Ec表示目标储层的杨氏模量，Ecmax表示目标储层杨氏模量的最大值，Ecmin表示目标储层杨氏模量的最小值，Vc表示目标储层的泊松比，Vcmax表示目标储层泊松比的最大值，Vcmin表示目标储层泊松比的最小值；
通过如下公式确定目标储层的薄砂层占比：
其中，Wlayer表示目标储层的薄砂层占比，m表示目标储层中薄砂层的数量，j表示目标储层中当前薄砂层的序号，hsand,j表示目标储层中当前薄砂层的厚度，h表示目标储层中当前薄砂层的平均有效厚度；
通过如下公式确定目标储层水力压裂时的伤害表征参数：
Wdamage＝wclay×(w1+w2+w3)；
其中，Wdamage表示目标储层水力压裂时的伤害表征参数，wclay表示黏土矿物在目标储层中所有矿石矿物中的组分占比，w1表示膨胀性黏土蒙脱石在黏土矿物中的组分占比，w2表示膨胀性黏土伊/蒙混层在黏土矿物中的组分占比，w3表示运移性黏土高岭石在黏土矿物中的组分占比。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述陆相页岩气开发井型确定方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述陆相页岩气开发井型确定方法的计算机程序。
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