CN112282744A - 一种非常规油气藏井网部署优化方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非常规油气藏井网部署优化方法和装置。该方法包括:针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数;基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质‑工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型。

Description

一种非常规油气藏井网部署优化方法和装置
技术领域
本发明属于非常规油气藏压裂水平井井网部署及井距优化技术领域,特别涉及一种非常规油气藏复杂缝网模型构建方法以及井网部署优化方法与装置。
背景技术
水平井和水力压裂已经成为等非常规油气藏开发的主要关键技术。由于等非常规油气藏渗透率极低,储层流体在基质中的流动难度大,如果水平井的井间距过大,井间储量将难以动用,导致区域采收率较低;如果井间距过小,井间干扰明显,这可能导致井间的裂缝撞击或压力干扰,进而导致单井的最终采收率(EUR)降低,且区域内所需井数及成本增加,总体经济效益变差。因此,合理的井距对于等非常规油气藏的经济有效开发至关重要。
然而,目前困扰井距部署的关键挑战之一是等非常规油气藏中的裂缝半长和形态存在不确定性,这造成了产量预测结果存在很大误差,直接影响了井距的合理决策。
目前,油气藏井距优化决策主要有三种方法:第1种是通过现场试验反复试错的方式,利用统计分析方法优化完井设计和井间距(例如文献《某区块小井距加密人工裂缝优化现场试验》),该方式不仅需要大量的资源以及时间成本,同时由于单井及区域开发效果受多种因素综合影响,其它因素会对井距的影响分析及优化造成干扰,无法形成井距的单因素分析与优化,因此难以准确优化确定合理井距;第2种方法是基于均匀裂缝模型,即假设裂缝具有相同的裂缝半长、裂缝间距和恒定的裂缝导流能力,通过数值模拟的方法来确定最优井距(例如文献《页岩气井网井距优化》、《基于压裂效果评价的页岩气井井距优化研究》),但由于储层性质的非均质性及应力阴影,在多级压裂过程中,即使相同的压裂工艺也会导致多级压裂井不同位置裂缝在半长、形态方面的非均一性,因此这一方法对致密及页岩油气藏复杂水力缝网的表征具有极大的局限性,优化结果与实际具有较大出入;第3种是基于复杂裂缝建模技术来表征水力裂缝,进而通过数值模拟优化井距(例如CN105283867A公开的用于基于平均有效裂缝长度的分布优化现有井和设计新井的系统和方法),但现有方法在复杂裂缝的构建过程中一方面未考虑地应力及天然裂缝对于裂缝网络的影响,另一方面主要依赖于使用单一曲线进行历史拟合,多解性较为严重,所构建的裂缝模型、预测所得的未来生产动态、井距优化结果均具有较为严重的不确定性。且上述三种方法均仅考虑了衰竭开发,无法用于后期注气补充能量的井网部署优化。
综上所述,目前基于先导实验以及统计分析的方法不仅成本高,而且实际分析过程中井距的影响可能受到其它因素的干扰;而基于均匀裂缝和复杂裂缝模拟的决策方法所得到的裂缝半长和形态存在不确定性,这造成了产量预测结果的误差,直接影响了井距的合理决策。因此有必要综合考虑超前补能、衰竭开发及中后期能量补充或提高采收率方法,发展一套新的井距优化决策方法,为致密及页岩油的经济有效开发提供可靠依据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于非常规油气藏井网部署优化的缝网模型构建方法。使用该方法确定的缝网模型能够有效降低裂缝形态的不确定性,提高缝网模型可靠性和适用性,更好的保证使用此缝网模型进行井网部署优化所得到的井距优化结果的准确性,最终更好的保证井网部署的合理性和针对页岩/致密油等非常规油气藏开发全生命周期的适用性。
为了实现上述目的,本发明提供了一种非常规油气藏缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数;
基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,所述构建含天然裂缝的地质模型包括:
针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到所述含天然裂缝的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,所述构建带有地应力参数的地质模型包括:
基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型;
基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,所述定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型包括:
1)、针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
2)、基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角产状特征;
3)、基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
4)、基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
5)、基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
6)、采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
7)、基于步骤1)-步骤6)得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果(包括层理裂缝、构造裂缝的条数、走向、倾角、密度等表征结果),结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
8)、在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
9)、根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝角度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的裂缝角度。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝有效半长即该投产井的平均裂缝半长,从而校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,所述基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准包括:
1)基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;
基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
2)校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行步骤3);若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型进行步骤3);
3)校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:
基于步骤2)后的基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)-步骤3)直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
在上述非常规油气藏缝网模型构建方法中,优选地,所述基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准进一步包括:
A、基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
B、校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤B直至所述两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
使用上述非常规油气藏缝网模型构建方法获得研究区的裂缝网络模型;
基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
在上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法中,优选地,所述确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案包括:
基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案;
该优选技术方案实现了非常规油气藏立体井网部署优化的缝网模型构建。
在上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法中,优选地,所述基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系包括:
分析地质及工程甜点在纵向上的分布特征,利用基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,确定最大裂缝高度与最小裂缝高度,在最大裂缝高度与最小裂缝高度之间选取特定数值作为层系的约束高度,将该约束高度的1-2倍范围内的储层作为一个开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网部署优化方法,其中,该方法包括:
使用上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,分别获得研究区不同优化井网的井网优化缝网模型;其中,所述不同优化井网包括不同井距的优化井网和/或不同井网部署模式的优化井网;
将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
在上述致密及页岩油气藏非常规油气藏井网部署优化方法中,井网部署方法可以综合考虑超前补能、衰竭开发及中后期能量补充或提高采收率方法等不同开发方式,针对井网部署模式可以包括平面裂缝分离布井、平面裂缝交错布井、立体W型布井、立体正对布井、多井型(水平井、直井、定向井)混合井网部署等不同井网部署模式及相应的井距进行对比分析。
在上述非常规油气藏井网部署优化方法中,优选地,所述不同井网部署模式包括:平面裂缝分离布井,平面裂缝交错布井,立体W型布井,立体正对布井,水平井、直井、定向井多井型混合布井中的至少两种。
在上述非常规油气藏井网部署优化方法中,优选地,所述不同井距的井距大小为油气藏动态流动模拟校正后模型中相邻两口井的裂缝半长之和的50%-500%。
在上述非常规油气藏井网部署优化方法中,优选地,所述预设的油气藏开发工作制度包括压裂前注入流体开发方式、衰竭开发方式、中后期补充能量开发方式及提高采收率开发方式中的一种或这两种以上方式的组合。其中,所述压裂前向地层中注入介质可以采用吞吐、驱替或两者的组合的形式在压裂前向地层中注入介质,其注入的介质包括水、气、和表面活性剂中的至少一种。
本发明还提供了一种非常规油气藏缝网模型构建系统,其中,该系统包括:
天然裂缝地质模型构建单元:用于针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数;
基础缝网模型构建单元:用于基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
微地震解释单元:用于对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
不稳定流分析单元:用于基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基础裂网模型校准单元:用于基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建系统中,优选地,天然裂缝地质模型构建单元包括:
地质力学模型构建模块:用于针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
天然裂缝地质模型构建模块:用于定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到所述含天然裂缝的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建系统中,优选地,地质力学模型构建模块包括:
构造模型构建子模块:用于基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型;
属性模型构建子模块:用于基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
一维地应力模型构建子模块:用于获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
三维地应力场模型构建子模块:用于基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
地质力学模型构建子模块:用于综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建系统中,优选地,天然裂缝地质模型构建模块包括:
裂缝类型确定子模块:用于针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
裂缝产状分析子模块:用于基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角产状特征;
裂缝产状分析子模块:用于基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
层理裂缝密度量化子模块:用于基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
构造裂缝密度量化子模块:用于基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
裂缝尺寸分析子模块:用于采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
裂缝小平面构建子模块:用于基于裂缝类型确定子模块、裂缝产状分析子模块、裂缝产状分析子模块、层理裂缝密度量化子模块、构造裂缝密度量化子模块以及裂缝尺寸分析子模块得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果(包括层理裂缝、构造裂缝的条数、走向、倾角、密度等表征结果),结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
离散裂缝网络生成子模块:用于在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
天然裂缝地质模型构建子模块:用于根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
在上述非常规油气藏缝网模型构建系统中,优选地,基础裂网模型校准单元包括:
裂缝参数确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;用于基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
第一校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值;其中,所述第一校正模块包括:
长度比值确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
长度比值对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行实现第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型实现第二校正模块的功能;
第二校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:其中,所述第二校正模块包括:
平均裂缝半长确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
平均裂缝半长对比子模块:用于分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块、第二校正模块的功能直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成第二校正模块的功能。
在上述非常规油气藏缝网模型构建系统中,优选地,基础裂网模型校准单元包括进一步包括:
第一裂缝角度确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
第三校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:其中,所述第三校正模块包括:
第二裂缝角度确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
裂缝角度对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成第三校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第三校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,完成第三校正模块的功能。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统,其中,该系统包括:
上述非常规油气藏缝网模型构建系统:用于构建研究区的裂缝网络模型;
校正系数确定单元:用于基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
校正系数计算确定单元:用于分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
布井方案确定单元:用于确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定单元:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
井网优化裂缝网络模型校正单元:用于基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
在上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统中,优选地,所述布井方案确定单元包括:
裂缝高度确定模块:用于基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
待布区域裂缝高度确定模块:用于基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
纵向布井方案确定模块:用于基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
立体布井方案确定模块:用于基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定模块:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
纵向布井方案校正模块:基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网部署优化系统,其中,该系统包括:
上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统:用于构建研究区不同优化井网的井网优化缝网模型;其中,所述不同优化井网包括不同井距的优化井网和/或不同井网部署模式的优化井网;
数值模拟模型构建单元:用于将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
产量指标预测单元:用于基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
井网部署优化单元:用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
本发明还提供了一种非常规油气藏缝网模型构建装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述非常规油气藏缝网模型构建方法的步骤。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的步骤。
本发明还提供了一种非常规油气藏井网部署优化装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述非常规油气藏井网部署优化方法的步骤。
本发明还提供了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一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述非常规油气藏缝网模型构建方法的步骤。
本发明还提供了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一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的步骤。
本发明还提供了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一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述非常规油气藏井网部署优化方法的步骤。
非常规油气藏储层具有渗透率极低的特点,井的泄油距离较为有限且主要与水力裂缝半长有关。因此,裂缝半长是影响合理井距的主要因素。然而,由于致密油储层的非均质性、缝间应力阴影效应及天然裂缝影响,裂缝扩展的非均质性较为严重。同时,目前裂缝的半长的确定主要依赖于微地震监测,但该方法成本较高,且仅能定性得到裂缝的外观特征,无法获得实际参与生产的有效裂缝半长及导流能力。因此,本发明的目的是克服现有方法由于无法进行单因素分析,或无法考虑水力裂缝的非均匀分布,或对地应力及天然裂缝考虑不足所导致的井网优化局限性,通过考虑地应力及天然裂缝,综合运用多种方法评价缝网特征,从而建立更佳精准的缝网模型;基于该缝网模型,预测不同井网部署方案下油气藏开发生产指标与经济效益(例如衰竭开发及后期注气补能开放方式下全生命周期的生产指标与经济效益),从而提出一种非常规油气藏井网部署优化方法。
本发明提供的技术方案通过构建考虑地应力分布及天然裂缝的地质模型,综合运用试井分析、不稳定产量分析、地质-工程一体化压裂模拟、微地震监测等方法准确反演裂缝参数,构建非常规油气藏复杂缝网模型。基于该非常规油气藏复杂缝网模型构建含复杂缝网的流动数值模拟模型,并采用油气藏数值模拟方法预测单井及区域生产指标,进行技术经济一体化分析,从而实现对于非常规油气藏井网部署方式和/或井距的优化。与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
(1)本发明提供的缝网模型构建方法综合运用了多种方法确定了裂缝形态及关键参数,控制反演结果的多解性,显著降低了裂缝形态的不确定性,减小了单一资料所造成的局限性和不确定性,提高了裂缝模拟的准确性和可靠性。
(2)本发明提供的井网部署优化方法通过在井网部署方式和/或井距优化中应用了地质建模、压裂模拟、不稳定流分析、微地震分析、油气藏数值模拟、技术经济一体化评价等技术,综合了先导试验和裂缝模拟方法的优势,改善了其不足,降低了井距优化的成本以及裂缝形态的不确定性,并提高了模型可靠性和适用性。
(3)本发明提供的井网部署优化方法无需进行大规模的井距现场试验,节约了成本与时间,且避免了其它因素对井距的干扰。
(4)本发明提供的井网部署优化方法兼顾初期压裂快和后期开发对井网部署带来的影响,避免只考虑初期压裂或仅考虑后期开发带来的片面性。
(5)发明提供的井网部署优化方法既考虑井网部署方式和/或井距对生产指标带来的影响,又在此基础上进行了经济评价,克服了传统方法仅重视开发指标而忽略经济效益的情况。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的非常规油气藏缝网模型构建方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例提供的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的流程示意图。
图3为本发明一实施例提供的非常规油气藏井网部署优化方法的流程示意图。
图4为本发明又一实施例中非常规油气藏井网部署优化方法的流程示意简图。
图5是本发明一实施例中的顶面构造模型。
图6是本发明一实施例中的三维网格化构造模型。
图7是本发明一实施例中的岩性模型。
图8是本发明一实施例中的孔隙度分布模型。
图9是本发明一实施例中的渗透率分布模型。
图10是本发明一实施例中的裂缝产状统计图。
图11A是本发明一实施例中的区域一离散天然裂缝网络模型。
图11B是本发明一实施例中的区域二离散天然裂缝网络模型。
图11C是本发明一实施例中的区域三离散天然裂缝网络模型。
图11D是本发明一实施例中的区域四离散天然裂缝网络模型。
图12A是本发明一实施例中的井A主裂缝特征及控制范围示意图。
图12B是本发明一实施例中的井B主裂缝特征及控制范围示意图。
图13A、图13B、图13C是本发明一实施例中的不同井距典型井数值模型结果图。
图14是本发明一实施例中平面裂缝分离井网部署方式示意图。
图15是本发明一实施例中平面裂缝交错井网部署方式示意图。
图16是本发明一实施例中立体交错W型井网部署方式示意图。
图17是本发明一实施例中立体正对井网部署方式示意图。
图18是本发明一实施例中混合井型立体井网部署方式示意图。
图19是本发明一实施例中衰竭与能量补充相结合的开发方式示意图。
图20是本发明一实施例中及区域累产油随井距变化图。
图21是本发明一实施例中内部收益率随井距变化图。
图22为本发明一实施例提供的非常规油气藏缝网模型构建系统的结构示意图。
图23为本发明一实施例提供的非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统的结构示意图。
图24为本发明一实施例提供的非常规油气藏井网部署优化系统的结构示意图。
图25为本发明一实施例提供的非常规油气藏缝网模型构建装置的结构示意图。
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,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
下面参考本发明的若干代表性实施方式,详细阐述本发明的原理和精神。
参见图1,为了实现上述目的,本发明提供了一种非常规油气藏缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
步骤S1:针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数(即所述含天然裂缝的地质模型为考虑地应力场的含天然裂缝的地质模型);
步骤S2:基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
步骤S3:对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
步骤S4:基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
步骤S5:基于步骤S3微地震解释结果和步骤S4不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型(简称缝网模型)。
在一实施方式中,步骤S1包括:
步骤S11:针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
步骤S12:定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到含天然裂缝的地质模型。
在一实施方式中,步骤S11包括:
步骤S111:基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型(即构造模型);
步骤S112:基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
步骤S113:获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
步骤S114:基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
步骤S115:综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型(带有地应力参数的地质模型);
其中,求解得到地质体内部物理、化学属性参数可以包括渗透率参数、孔隙度参数、沉积相参数(即砂岩、泥岩分布);
其中,获取研究区地应力场方向和大小可以利用研究区测井、测试、岩心分析化验等资料进行模拟分析获得;
其中,基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型可以通过下述方式实现:基于一维地应力模型的基础参数,进一步结合区域地质资料、理论方程计算及地震资料,利用体密度积分方法将单井上覆岩层压力转化为三维地应力模型中的上覆岩层压力,利用地震层速度约束将单井地层孔隙压力转化为三维地层孔隙压力,利用有效应力比、相控等方法将单井水平最小、最大主应力转化为三维主应力;利用岩相控将单井抗压强度、杨氏模量、泊松比转化为三维参数,采用有限元模拟地应力方法模拟并构建研究区三维地应力场模型。
在一实施方式中,步骤S12包括:
步骤S121:针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
步骤S122:基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角等产状特征;其中,重点利用直井成像测井识别层理裂缝,并分析其倾角;
步骤S123:基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
步骤S124:基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
步骤S125:基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
步骤S126:采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
步骤S127:基于步骤S121-步骤S126得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果(包括层理裂缝、构造裂缝的条数、走向、倾角、密度等表征结果),结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
步骤S128:在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
步骤S129:根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
天然裂缝通常可以分为构造裂缝和成岩裂缝;其中,构造裂缝可以进一步分为高角度裂缝、倾斜裂缝、低角度裂缝;成岩裂缝可以进一步分为水平层理裂缝以及收缩裂缝等。
在一实施方式中,步骤S2通过下述方式进行:基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数,考虑每段内多簇的应力阴影效应以及段间的应力阴影效应进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,从而确定压裂缝网形态、裂缝平面及纵向扩展特征、量化裂缝关键参数,获得基础裂缝网络模型。
在一实施方式中,步骤S3基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值;
其中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度可以通过下述方式进行:对研究区进行微地震解释,基于微地震解释结果,分析裂缝网络几何形态,评价不同位置裂缝发育情况,初步确定例如裂缝的外观半长和/或储层表观改造体积等裂缝关键参数。
在一实施方式中,步骤S3基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝角度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的裂缝角度。
在一实施方式中,步骤S3基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝有效半长即该投产井的平均裂缝半长,从而校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
在一实施方式中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝导流能力则作为后续油气藏数值模型的基础资料。
在一实施方式中,步骤S3基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准包括:
1)基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;
基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
2)校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行步骤3);若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型进行步骤3);
3)校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:
基于步骤2)后的基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)-步骤3)直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
在一实施方式中,步骤S3基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准进一步包括:
A、基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
B、校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤B直至所述两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度。
在一实施方式中,非常规油气藏缝网模型构建方法进一步包括:
对所述基础裂缝网络模型进行校准后,确定缝控储量;
进一步地,通过下述公式确定缝控储量:
Figure BDA0002739397510000211
其中,Gf为缝控储量,m3;xf为裂缝半长,m;d为缝间距,m;φ为孔隙度;So为含油饱和度;h为油层厚度,m;hf为裂缝高度,m;Bo为原油体积系数。
在一实施方式中,对所述基础裂缝网络模型进行校准后,分析裂缝半长、裂缝导流能力、缝控储量等水力裂缝参数的分布特征,基于支撑剂数法评价裂缝半长与导流能力之间的关系,将裂缝长度的90%作为优化井距和相应完井设计的起点。
在一实施方式中,基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果采用常规方式进行即可,例如基于研究区试井测试数据及日常生产数据,绘制产量标准化压力及其导数曲线,并基于试井分析方法进行拟合,反演确定研究区裂缝参数。
在一实施方式中,基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数,考虑每段内多簇的应力阴影效应以及段间的应力阴影效应进行研究区地质-工程一体化压裂模拟采用常规方式进行即可,例如基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区压裂施工参数,模拟研究区水力压裂过程中受应力阴影影响的裂缝扩展过程,即进行地质-工程一体化压裂模拟。
参见图2,本发明提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
步骤H1:使用本发明提供的非常规油气藏缝网模型构建方法获得研究区的裂缝网络模型;
步骤H2:基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
步骤H3:分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
步骤H4:确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
步骤H5:基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
步骤H6:基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
在一实施方式中,分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式可以采用多元非线性回归方式进行。
在一实施方式中,步骤H4确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案包括:
步骤H41:基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
步骤H42:基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
步骤H43:基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
步骤H44:基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
步骤H45:基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
步骤H46:基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案。
在一实施方式中,分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式可以采用多元非线性回归方式进行。
在一实施方式中,步骤H42:基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系通过下述方式实现:
分析地质及工程甜点在纵向上的分布特征,利用基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,确定最大裂缝高度与最小裂缝高度,在最大裂缝高度与最小裂缝高度之间选取特定数值作为层系的约束高度,将该约束高度的1-2倍范围内的储层作为一个开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案。
所述H1可以选择非常规油气藏缝网模型构建方法的任一实施方式进行,具体方法参见上述非常规油气藏缝网模型构建方法实施例的描述,在此不再赘述。
参见图3,本发明提供了一种非常规油气藏井网部署优化方法,其中,该方法包括:
步骤M1:使用本发明提供的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,分别获得研究区不同优化井网的井网优化缝网模型;其中,所述不同优化井网包括不同井距的优化井网和/或不同井网部署模式的优化井网;
步骤M2:将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
步骤M3:基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
步骤M4:基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
在一实施方式中,获取油气藏动态流动模拟基础模型后,可以利用区域已有生产数据进行历史拟合,从而校准油气藏动态流动模拟基础模型得到油气藏动态流动模拟校正后模型;例如,基于油气藏动态流动模拟基础模型,结合相关测试结果,对区域已有生产动态数据进行历史拟合,优化并改进油气藏动态流动模拟模型使得模拟数据与历史数据拟合效果提高。
在一实施方式中,所述不同井网部署模式包括:平面裂缝分离布井,平面裂缝交错布井,立体W型布井,立体正对布井,水平井、直井、定向井多井型混合布井中的至少两种。
在上述实施方式中,所述不同井距的井距大小为油气藏动态流动模拟校正后模型中相邻两口井(研究区已有开发井网中相邻两口井)的裂缝半长之和的50%-500%。
在一实施方式中,所述预设的油气藏开发工作制度包括压裂前注入流体开发方式、衰竭开发方式、中后期补充能量开发方式及提高采收率开发方式中的一种或这两种以上方式的组合;其中,所述压裂前向地层中注入介质可以采用吞吐、驱替或两者的组合的形式在压裂前向地层中注入介质,其注入的介质包括水、气、和表面活性剂中的至少一种。例如,采用压裂前期超前注水、注气、水气交替注入开发;采用注入压裂液水力压裂改造后的衰竭开发;采用开发中后期注水、气、水气交替注入、气-含降粘剂交替注入的吞吐或驱替开发;以及采用上述开发方式的任意组合形式。
在上述实施方式中,所述产量指标包括日产油量、累计产油量和可采储量(EUR)中一种或两种以上的组合;进一步优选为可采储量(EUR)。利用长期的EUR变化来表征不同井距下的生产干扰,能够避免传统方法中以短期开发效果优化井距所存在的不足。
所述M1可以选择非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的任一实施方式进行,具体方法参见上述非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法实施例的描述,在此不再赘述。
本发明的又一实施例提供了一种非常规油气藏井网部署优化方法,该方法用于确定某一致密油藏的井网部署优化方案;该致密油藏平均储层渗透率0.17mD,孔隙度为9.6%,初始含油饱和度57%,平均储层厚度13.6m,原油体积系数为1.12,采用水平井体积压裂开发。
该方法流程如图4所示,该方法包括:
步骤1地质模型构建:针对研究区,构建地质模型;所述地质模型为带有地应力参数的地质模型(即考虑地应力场的含天然裂缝的地质模型,即地质力学模型);具体包括:
步骤1.1构造模型构建:基于研究区地质实体的几何形态建模,建立构造模型(即地质体结构模型);结果如图5-图6所示;
步骤1.2属性模型构建:基于构造模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;其中,求解得到地质体内部物理、化学属性参数包括渗透率参数、孔隙度参数、沉积相参数(即砂岩、泥岩分布);结果如图7-图9所示;
步骤1.3一维地应力模型构建:利用研究区测井、测试、岩心分析化验等资料进行模拟分析,从而获取研究区现今地应力场的方向和大小,构建一维地应力模型;
步骤1.4三维地应力(三维地应力场)模型构建:基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力(三维地应力场)模型;
具体而言:基于一维地应力模型的基础参数,进一步结合区域地质资料、理论方程计算及地震资料,利用体密度积分方法将单井上覆岩层压力转化为三维地应力模型中的上覆岩层压力,利用地震层速度约束将单井地层孔隙压力转化为三维地层孔隙压力,利用有效应力比、相控等方法将单井水平最小、最大主应力转化为三维主应力;利用岩相控将单井抗压强度、杨氏模量、泊松比转化为三维参数,采用有限元模拟地应力方法模拟并构建研究区三维地应力(三维地应力场)模型;
步骤1.5地质力学模型构建:综合属性模型及三维地应力模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型(即考虑地应力场的地质模型,即带有地应力参数的地质模型);
简言之,步骤1针对研究区块,结合岩石物理结果和岩石力学性质,先后建立构造模型、属性模型、应力场模型,从而形成考虑应力场的地质模型,为后续复杂的裂缝扩展模型的建立提供基础。
步骤2天然裂缝表征及模型构建:定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在步骤一建立的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到含天然裂缝的地质模型;具体包括:
步骤2.1天然裂缝类型分析:针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;
天然裂缝分为构造裂缝和成岩裂缝;其中,构造裂缝进一步分为高角度裂缝、倾斜裂缝、低角度裂缝;成岩裂缝进一步分为水平层理裂缝以及收缩裂缝等;
步骤2.2天然裂缝产状分析:基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角等产状特征;统计结果如图10所示;
步骤2.3断层特征分析:基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
步骤2.4天然裂缝密度特征分析:
步骤2.4.1:基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
步骤2.4.2:基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
步骤2.5天然裂缝尺寸特征分析:采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
步骤2.6裂缝小平面生成:基于步骤2.1-步骤2.5得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果(包括层理裂缝、构造裂缝的条数、走向、倾角、密度等表征结果),结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
步骤2.7离散裂缝网络构建:在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
步骤2.8天然裂缝模型构建:根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络(如图11A-图11D所示),将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
步骤3天然裂缝与人工裂缝耦合模型构建,具体包括:
步骤3.1地质工程一体化模拟:基于步骤2构建得到的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
具体而言,基于步骤2构建得到的含天然裂缝的地质模型,结合研究区压裂施工参数,模拟研究区水力压裂过程中受应力阴影影响的裂缝扩展过程,即进行地质-工程一体化压裂模拟,从而确定压裂缝网形态、裂缝平面及纵向扩展特征、量化裂缝关键参数,获得基础裂缝网络模型;
步骤3.2微地震资料分析:对研究区进行微地震解释,获得微地震解释结果;
具体而言,对研究区进行微地震解释,基于微地震解释结果,分析裂缝网络几何形态,评价不同位置裂缝发育情况,初步确定裂缝的外观半长及裂缝角度;其中,该步骤得到的裂缝外观长度及裂缝角度用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值、各裂缝的裂缝角度;
步骤3.3试井及RTA分析(即不稳定流分析):基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区裂缝导流能力和裂缝有效半长等裂缝参数;其中,该步骤得到的裂缝半长用于校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长,该步骤得到的裂缝导流能力作为后续油藏数值模型的基础资料;
步骤3.4裂缝参数综合确定:基于步骤3.2微地震解释结果和步骤3.3不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型(简称缝网模型);
以已投产井A为例,对校准方法进行具体说明:
A、基于微地震解释结果,确定井A中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定井A中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值、确定井A中各裂缝的裂缝角度;基于不稳定流分析结果,确定井A的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长、确定平均裂缝导流能力;
基于微地震解释结果,确定得到的井A中平均裂缝半长为156m;基于不稳定流分析确定得到的井A的第一平均裂缝半长为127m,确定得到的井A的平均裂缝导流能力Fc为320mD·m。
B、校正基础裂缝网络模型中井A中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值:
基于基础裂缝网络模型,确定井A中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
分别对比井A中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行步骤C;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤B直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型进行步骤C。
C、校正基础裂缝网络模型中井A的平均裂缝半长:
基于步骤2)后的基础裂缝网络模型确定井A中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
分别对比井A的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中井A的平均裂缝半长;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)-步骤3)直至井A的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中井A的平均裂缝半长;
其中,基于步骤2)后的基础裂缝网络模型确定井A的第二平均裂缝半长为132m。
D、校正基础裂缝网络模型中井A中各裂缝的角度:
基于步骤C校正后的基础裂缝网络模型,确定井A中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
分别对比井A中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中井A中各裂缝的角度;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤B直至所述两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中井A中各裂缝的角度。
步骤3.5缝控储量确定:对所述基础裂缝网络模型进行校准后,确定缝控储量;
以上述井A为例,通过下述公式确定缝控储量:
Figure BDA0002739397510000301
其中,Gf为缝控储量,m3;xf为裂缝半长,m;d为缝间距,m;φ为孔隙度;So为含油饱和度;h为油层厚度,m;hf为裂缝高度,m;Bo为原油体积系数;
计算井A的缝控储量为18.76万方;
采用相同方法,确定井B平均裂缝高度为21m,平均裂缝半长为136m,平均裂缝导流能力为215mD·m,缝孔储量为20.12万方;
校正后的井A、井B的裂缝长度特征及控制范围如图12A-图12B所示。
步骤3.6裂缝分布特征分析:对所述基础裂缝网络模型进行校准后,分析裂缝半长、裂缝导流能力、缝控储量等水力裂缝参数的分布特征,基于支撑剂数法评价裂缝半长与导流能力之间的关系,将裂缝长度的90%作为优化井距和相应完井设计的起点。
步骤4不同优化井网的井网优化缝网模型构建,具体包括:
步骤4.1裂缝半长校正系数计算公式确定
步骤4.1.1基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
步骤4.1.2分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
步骤4.2确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案,具体包括:
步骤4.2.1基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
步骤4.2.2基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
步骤4.2.3基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
具体而言:分析地质及工程甜点在纵向上的分布特征,利用基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,确定最大裂缝高度与最小裂缝高度,在最大裂缝高度与最小裂缝高度之间选取特定数值作为层系的约束高度,将该约束高度的1-2倍范围内的储层作为一个开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
步骤4.2.4基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面裂缝分离布井、平面裂缝交错布井、立体W型布井、立体正对布井、多井型(水平井、直井、定向井中的两种或三种组合)混合井网等平面布井方案,并针对每一种井网均设置不同的井距,初步形成立体布井方案;
平面裂缝分离井网部署、平面裂缝交错井网部署、立体交错W型井网部署、立体正对井网部署以及混合井型立体井网部署五种井网部署模式如图14、图15、图16、图17、图18所示的,不同井距的井网部署指在裂缝半长之和的50%-500%范围内选择若干点作为井距备选项(在油藏动态流动模拟校正后模型中相邻两口井即研究区已有开发井网中相邻两口井);
步骤4.2.5基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
步骤4.2.6基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案;
步骤4.3基础井网优化裂缝网络模型确定:基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型。
步骤4.4井网优化裂缝网络模型校正:基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
步骤5油藏动态流动模拟模型构建:
步骤5.1复杂缝网模型构建:将获得的研究区不同优化井网的裂缝网络模型转化为基于非结构化网格的油藏动态流动模拟基础模型,以研究油井生产动态;
步骤5.2模型验证及改进:基于油藏动态流动模拟基础模型,结合相关测试结果,对区域已有生产数据进行历史拟合,从而校准油藏动态流动模拟基础模型得到油藏动态流动模拟校正后模型。
步骤6数值模拟及产量指标预测:基于不同优化进网的油藏动态流动模拟模型,根据预设的油藏开发工作制度进行油藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
基于部署有不同模式的井网和不同井距的井网的油藏动态流动模拟模型分别进行油藏开发数值模拟(如图13A-图13C所示),得到不同井距和不同井网部署模式条件下的单井产量指标(包括单井日产油量、单井累计产油量和单井可采储量(EUR))以及研究区产量指标(包括区域日产油量、区域累计产油量和区域可采储量(EUR));其中,油藏开发模式为综合考虑衰竭开发及后期注气能量补充,设定水平井开井后5年内采用衰竭开发方式进行生产,自第6年起采用注天然气吞吐的方式进行生产,天然气注入速度为3万方/天,注入30天,随后关井焖井30天,开井生产4个月,共计吞吐6个轮次至第8年结束;随后进行衰竭式开发至13年末,自第14年起采用注天然气吞吐的方式进行生产,天然气注入速度为3万方/天,注入30天,随后关井焖井30天,开井生产4个月,共计吞吐6个轮次至第17年结束,最后进行衰竭式开发至20年末(如图19所示)。
步骤7合理井网及井距确定:基于不同井距和不同井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和井距的变化规律(平面井网部署方式的单井累计产油量和区域累计产油量随井距的变化规律如图20所示),初步定选用平面井网部署方式,技术最佳井距为400m;
在此技术上,结合经济评估模型,确定单井及区域内部收益率并分析单井及区域内部收益率随井网部署模式和井距的变化规律(平面井网部署方式下区域内部收益率随井距的变化规律如图21所示),最终确定井网部署模式和井距;最终确定国际油价为45美元/桶时的经济最优井距为410m,国际油价为阶梯油价(第一年60美元/桶,后续为70美元/桶)时的经济最优井距为280m。
本发明实施例还提供了一种非常规油气藏缝网模型构建系统,优选地,该系统用于实现上述的方法实施例。
图22是根据本发明实施例的非常规油气藏缝网模型构建系统的结构框图,如图22所示,该系统包括:
天然裂缝地质模型构建单元E1:用于针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数(即所述含天然裂缝的地质模型为考虑地应力场的含天然裂缝的地质模型);
基础缝网模型构建单元E2:用于基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
微地震解释单元E3:用于对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
不稳定流分析单元E4:用于基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基础裂网模型校准单元E5:用于基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型(简称缝网模型)。
在一实施方式中,天然裂缝地质模型构建单元E1包括:
地质力学模型构建模块:用于针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
天然裂缝地质模型构建模块:用于定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到含天然裂缝的地质模型。
在一实施方式中,地质力学模型构建模块包括:
构造模型构建子模块:用于基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型(即构造模型);
属性模型构建子模块:用于基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
一维地应力模型构建子模块:用于获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
三维地应力场模型构建子模块:用于基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
地质力学模型构建子模块:用于综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型(带有地应力参数的地质模型);
其中,求解得到地质体内部物理、化学属性参数可以包括渗透率参数、孔隙度参数、沉积相参数(即砂岩、泥岩分布);
其中,获取研究区地应力场方向和大小可以利用研究区测井、测试、岩心分析化验等资料进行模拟分析获得;
其中,基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型可以通过下述方式实现:基于一维地应力模型的基础参数,进一步结合区域地质资料、理论方程计算及地震资料,利用体密度积分方法将单井上覆岩层压力转化为三维地应力模型中的上覆岩层压力,利用地震层速度约束将单井地层孔隙压力转化为三维地层孔隙压力,利用有效应力比、相控等方法将单井水平最小、最大主应力转化为三维主应力;利用岩相控将单井抗压强度、杨氏模量、泊松比转化为三维参数,采用有限元模拟地应力方法模拟并构建研究区三维地应力场模型。
在一实施方式中,天然裂缝地质模型构建模块包括:
裂缝类型确定子模块:用于针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
裂缝产状分析子模块:用于基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角等产状特征;其中,重点利用直井成像测井识别层理裂缝,并分析其倾角;
裂缝产状分析子模块:用于基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
层理裂缝密度量化子模块:用于基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
构造裂缝密度量化子模块:用于基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
裂缝尺寸分析子模块:用于采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
裂缝小平面构建子模块:用于基于裂缝类型确定子模块、裂缝产状分析子模块、裂缝产状分析子模块、层理裂缝密度量化子模块、构造裂缝密度量化子模块以及裂缝尺寸分析子模块得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果(包括层理裂缝、构造裂缝的条数、走向、倾角、密度等表征结果),结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
离散裂缝网络生成子模块:用于在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
天然裂缝地质模型构建子模块:用于根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
天然裂缝通常可以分为构造裂缝和成岩裂缝;其中,构造裂缝可以进一步分为高角度裂缝、倾斜裂缝、低角度裂缝;成岩裂缝可以进一步分为水平层理裂缝以及收缩裂缝等。
在一实施方式中,基础缝网模型构建单元E2通过下述方式实现其功能:基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数,考虑每段内多簇的应力阴影效应以及段间的应力阴影效应进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,从而确定压裂缝网形态、裂缝平面及纵向扩展特征、量化裂缝关键参数,获得基础裂缝网络模型。
在一实施方式中,基础缝网模型构建单元E2通过下述方式实现其功能:对研究区进行微地震解释,基于微地震解释结果,分析裂缝网络几何形态,评价不同位置裂缝发育情况,初步确定例如裂缝的外观半长及裂缝导流能力等裂缝关键参数。
在一实施方式中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值。
在一实施方式中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝角度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的裂缝角度。
在一实施方式中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝有效半长即该投产井的平均裂缝半长,从而校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
在一实施方式中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝导流能力则作为后续油气藏数值模型的基础资料。
在一实施方式中,基础缝网模型构建单元E2包括:
裂缝参数确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;用于基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
第一校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值;其中,所述第一校正模块包括:
长度比值确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
长度比值对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行实现第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型实现第二校正模块的功能;
第二校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:其中,所述第二校正模块包括:
平均裂缝半长确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
平均裂缝半长对比子模块:用于分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块、第二校正模块的功能直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成第二校正模块的功能。
在一实施方式中,基础裂网模型校准单元E2包括进一步包括:
第一裂缝角度确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
第三校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:其中,所述第三校正模块包括:
第二裂缝角度确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
裂缝角度对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成第三校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第三校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,完成第三校正模块的功能。
在一实施方式中,天然裂缝地质模型构建模块进一步包括:
缝控储量确定子模块:用于对所述基础裂缝网络模型进行校准后,确定缝控储量;
进一步地,通过下述公式确定缝控储量:
Figure BDA0002739397510000381
其中,Gf为缝控储量,m3;xf为裂缝半长,m;d为缝间距,m;φ为孔隙度;So为含油饱和度;h为油层厚度,m;hf为裂缝高度,m;Bo为原油体积系数。
在一实施方式中,天然裂缝地质模型构建模块进一步包括:
裂缝分布特征分析子模块:用于对所述基础裂缝网络模型进行校准后,分析裂缝半长、裂缝导流能力、缝控储量等水力裂缝参数的分布特征,基于支撑剂数法评价裂缝半长与导流能力之间的关系,将90%裂缝的长度作为优化井距和相应完井设计的起点。
本发明实施例还提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统,优选地,该系统用于实现上述的方法实施例。
图23是根据本发明实施例的非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统的结构框图,如图23所示,该系统包括:
天然裂缝地质模型构建单元G1:用于针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数(即所述含天然裂缝的地质模型为考虑地应力场的含天然裂缝的地质模型);
基础缝网模型构建单元G2:用于基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
微地震解释单元G3:用于对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
不稳定流分析单元G4:用于基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基础裂网模型校准单元G5:用于基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型(简称缝网模型);
校正系数确定单元G6:用于基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
校正系数计算确定单元G7:用于分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
布井方案确定单元G8:用于确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定单元G9:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
井网优化裂缝网络模型校正单元G10:用于基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
其中,天然裂缝地质模型构建单元G1、基础缝网模型构建单元G2、微地震解释单元G3、不稳定流分析单元G4、基础裂网模型校准单元G5的优选实施方式参见非常规油气藏缝网模型构建系统中的各部分,在此不再赘述。
在一实施方式中,布井方案确定单元G8包括:
待布区域裂缝高度确定模块:用于基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
纵向布井方案确定模块:用于基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
立体布井方案确定模块:用于基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定模块:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
纵向布井方案校正模块:基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案。
在一实施方式中,基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系包括:
分析地质及工程甜点在纵向上的分布特征,利用基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,确定最大裂缝高度与最小裂缝高度,在最大裂缝高度与最小裂缝高度之间选取特定数值作为层系的约束高度,将该约束高度的1-2倍范围内的储层作为一个开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案。
本发明实施例还提供了一种非常规油气藏井网部署优化系统,优选地,该系统用于实现上述的方法实施例。
图24是根据本发明实施例的非常规油气藏井网部署优化系统的结构框图,如图24所示,该系统包括:
天然裂缝地质模型构建单元F1:用于针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数(即所述含天然裂缝的地质模型为考虑地应力场的含天然裂缝的地质模型);
基础缝网模型构建单元F2:用于基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
微地震解释单元F3:用于对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
不稳定流分析单元F4:用于基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基础裂网模型校准单元F5:用于基于微地震解释单元F3中微地震解释结果和不稳定流分析单元F4中不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型(简称缝网模型);
校正系数确定单元F6:用于基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长(即该投产井的平均裂缝半长)与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
校正系数计算确定单元F7:用于分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
布井方案确定单元F8:用于确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定单元F9:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
井网优化裂缝网络模型校正单元F10:用于基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型;
数值模拟模型构建单元F11:用于将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
产量指标预测单元F12:用于基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
井网部署优化单元F13:用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
在一实施方式中,天然裂缝地质模型构建单元F1、基础缝网模型构建单元F2、微地震解释单元F3、不稳定流分析单元F4、基础裂网模型校准单元F5、校正系数确定单元F6、校正系数计算确定单元F7、布井方案确定单元F8、井网优化裂缝网络模型确定单元F9、井网优化裂缝网络模型校正单元F10的优选实施方式参见非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统中的各部分,在此不再赘述。
在一实施方式中,对区域已有生产数据进行历史拟合,从而校准油气藏动态流动模拟基础模型得到油气藏动态流动模拟校正后模型,采用常规方式进行即可;例如,基于油气藏动态流动模拟基础模型,结合相关测试结果,对区域已有生产动态数据进行历史拟合,优化并改进油气藏动态流动模拟模型使得模拟数据与历史数据拟合效果提高。
在一实施方式中,所述不同井网部署模式包括:平面裂缝分离布井,平面裂缝交错布井,立体W型布井,立体正对布井,水平井、直井、定向井多井型混合布井中的至少两种。
在一实施方式中,所述不同井距的井距大小为油气藏动态流动模拟基础模型中相邻两口井的裂缝半长之和的50%-500%。
在一实施方式中,所述预设的油气藏开发工作制度包括压裂前注入流体开发方式、衰竭开发方式、中后期补充能量开发方式及提高采收率开发方式中的一种或这两种以上方式的组合;其中,所述压前向地层中注入介质可以采用吞吐、驱替或两者的组合的形式在压裂前向地层中注入介质,其注入的介质包括水、气、和表面活性剂中的至少一种。例如,采用压裂前期超前注水、注气、水气交替注入开发;采用注入压裂液水力压裂改造后的衰竭开发;采用开发中后期注水、气、水气交替注入、气-含降粘剂交替注入的吞吐或驱替开发;以及采用上述开发方式的任意组合形式。
在一实施方式中,所述产量指标包括日产油量、累计产油量和可采储量(EUR)中一种或两种以上的组合;进一步优选为可采储量(EUR)。
图25是根据本发明实施例的非常规油气藏缝网模型构建装置的示意图。图25所示的非常规油气藏缝网模型构建装置为通用数据处理装置,其包含通用的计算机硬件结构,其至少包含处理器1000、存储器1111;所述处理器1000用于执行所述存储器中存储的反演程序,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏缝网模型构建方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
本发明实施例还提供了一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建装置,该非常规油气藏井网优化缝网模型构建装置为通用数据处理装置,其包含通用的计算机硬件结构,其至少包含处理器、存储器;所述处理器用于执行所述存储器中存储的反演程序,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
本发明实施例还提供了一种非常规油气藏井网部署优化装置,该非常规油气藏井网部署优化装置为通用数据处理装置,其包含通用的计算机硬件结构,其至少包含处理器、存储器;所述处理器用于执行所述存储器中存储的反演程序,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏井网部署优化方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏缝网模型构建方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现各方法实施例所述的非常规油气藏井网部署优化方法(具体方法参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述)。
以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的,因此权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外,由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变,因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作,而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (31)

1.一种非常规油气藏缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数;
基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型。
2.根据权利要求1所述的构建方法,其中,所述构建含天然裂缝的地质模型包括:
针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到所述含天然裂缝的地质模型。
3.根据权利要求2所述的构建方法,其中,所述构建带有地应力参数的地质模型包括:
基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型;
基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型。
4.根据权利要求2所述的构建方法,其中,所述定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型包括:
1)、针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
2)、基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角产状特征;
3)、基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
4)、基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
5)、基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
6)、采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
7)、基于步骤1)-步骤6)得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果,结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
8)、在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
9)、根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
5.根据权利要求1所述的构建方法,其中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值。
6.根据权利要求1所述的构建方法,其中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用微地震解释结果确定已投产井中各裂缝的裂缝角度,从而校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的裂缝角度。
7.根据权利要求1所述的构建方法,其中,基于微地震解释测定的已投产井裂缝参数、不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准过程中,利用不稳定流分析结果确定各已投产井的裂缝有效半长即该投产井的平均裂缝半长,从而校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
8.根据权利要求1所述的构建方法,其中,所述基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准包括:
1)基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;
基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
2)校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行步骤3);若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型进行步骤3);
3)校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:
基于步骤2)后的基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤2)-步骤3)直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长。
9.根据权利要求8所述的构建方法,其中,所述基于所述微地震解释测定的已投产井裂缝参数、所述不稳定流分析确定的已投产井裂缝参数对所述基础裂缝网络模型进行校准进一步包括:
A、基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
B、校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:
基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新进行步骤B直至所述两者的平均误差不超过10%,完成校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度。
10.一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,其中,该方法包括:
使用权利要求1-9任一项所述的非常规油气藏缝网模型构建方法获得研究区的裂缝网络模型;
基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
11.根据权利要求10所述的构建方法,其中,所述确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案包括:
基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;
若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案。
12.根据权利要求11所述的构建方法,其中,所述基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系包括:
分析地质及工程甜点在纵向上的分布特征,利用基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,确定最大裂缝高度与最小裂缝高度,在最大裂缝高度与最小裂缝高度之间选取特定数值作为层系的约束高度,将该约束高度的1-2倍范围内的储层作为一个开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案。
13.一种非常规油气藏井网部署优化方法,其中,该方法包括:
使用权利要求10-12任一项所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法,分别获得研究区不同优化井网的井网优化缝网模型;其中,所述不同优化井网包括不同井距的优化井网和/或不同井网部署模式的优化井网;
将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
14.根据权利要求13所述的优化方法,其中,所述不同井网部署模式包括:平面裂缝分离布井,平面裂缝交错布井,立体W型布井,立体正对布井,水平井、直井、定向井多井型混合布井中的至少两种。
15.根据权利要求13所述的优化方法,其中,所述不同井距的井距大小为油气藏动态流动模拟基础模型中相邻两口井的裂缝半长之和的50%-500%。
16.根据权利要求13所述的优化方法,其中,所述预设的油气藏开发工作制度包括压裂前注入流体开发方式、衰竭开发方式、中后期补充能量开发方式及提高采收率开发方式中的一种或这两种以上方式的组合。
17.一种非常规油气藏缝网模型构建系统,其中,该系统包括:
天然裂缝地质模型构建单元:用于针对研究区,构建含天然裂缝的地质模型;其中,所述含天然裂缝的地质模型带有地应力参数;
基础缝网模型构建单元:用于基于构建的含天然裂缝的地质模型,结合研究区已进行的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础裂缝网络模型;
微地震解释单元:用于对研究区已投产井进行微地震解释,获得研究区已投产井的微地震解释结果;
不稳定流分析单元:用于基于研究区试井测试数据及日常生产数据,利用不稳定流分析方法,通过曲线拟合与反演确定研究区已投产井的不稳定流分析结果;
基础裂网模型校准单元:用于基于所述微地震解释结果和所述不稳定流分析结果,对所述基础裂缝网络模型进行校准,得到研究区的裂缝网络模型。
18.根据权利要求17所述的系统,其中,天然裂缝地质模型构建单元包括:
地质力学模型构建模块:用于针对研究区,构建带有地应力参数的地质模型;
天然裂缝地质模型构建模块:用于定量表征包括层理缝在内的天然裂缝特征,在带有地应力参数的地质模型的基础上构建含层理缝的天然裂缝模型,从而得到所述含天然裂缝的地质模型。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,地质力学模型构建模块包括:
构造模型构建子模块:用于基于研究区地质实体的几何形态建模,建立地质体结构模型;
属性模型构建子模块:用于基于地质体结构模型,求解地质体内部物理、化学属性参数,构建属性模型;
一维地应力模型构建子模块:用于获取研究区地应力场方向和大小,构建一维地应力模型;
三维地应力场模型构建子模块:用于基于一维地应力模型,结合研究区地质资料、地震资料,模拟并构建研究区三维地应力场模型;
地质力学模型构建子模块:用于综合属性模型及三维地应力场模型,结合岩石力学分布特征,构建研究区域的地质力学模型即考虑地应力场的地质模型。
20.根据权利要求18所述的系统,其中,天然裂缝地质模型构建模块包括:
裂缝类型确定子模块:用于针对取心、成像测井及露头数据进行调研与分析,确定各类型天然裂缝;所述各类型天然裂缝包括构造裂缝和层理裂缝;
裂缝产状分析子模块:用于基于成像测井解释结果,分析裂缝钻遇特征,并统计各类型天然裂缝条数、走向、倾角产状特征;
裂缝产状分析子模块:用于基于地震数据进行研究区断层解释,分析研究区内的断层特征;
层理裂缝密度量化子模块:用于基于直井成像测井数据,分析层理裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区层理裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
构造裂缝密度量化子模块:用于基于水平井成像测井数据,分析构造裂缝密度特征;在此基础上,利用相关性分析方法,确定研究区构造裂缝发育程度与岩石密度、孔隙度、岩性、岩石力学性质之间的相关性,并利用多元回归方法构建相应的定量方程;
裂缝尺寸分析子模块:用于采用分形理论方法,结合由地震数据解释得到的断层特征数据,明确研究区裂缝尺寸特征;
裂缝小平面构建子模块:用于基于裂缝类型确定子模块、裂缝产状分析子模块、裂缝产状分析子模块、层理裂缝密度量化子模块、构造裂缝密度量化子模块以及裂缝尺寸分析子模块得到的层理裂缝、构造裂缝的表征结果,结合研究区三维地应力场数值模拟,确定裂缝密度约束体;基于裂缝密度约束体,结合裂缝属性的统计信息,采用密度约束的离散裂缝网络建模方法逐层生成裂缝面上小平面;
离散裂缝网络生成子模块:用于在生成裂缝面上小平面的基础上,使用尺度升级方法合成相对尺度较大的裂缝,进而生成考虑层理裂缝的离散裂缝网络;
天然裂缝地质模型构建子模块:用于根据裂缝网络连通性分析约束法对考虑层理裂缝的离散裂缝网络进行校正形成离散天然裂缝网络,将离散天然裂缝网络与带有地应力参数的地质模型相结合进而构建含天然裂缝的地质模型。
21.根据权利要求17所述的系统,其中,基础裂网模型校准单元包括:
裂缝参数确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝外观长度,进而确定各已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第一裂缝长度比值;用于基于不稳定流分析结果,确定已投产井的裂缝有效半长即该投产井的第一平均裂缝半长;
第一校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值;其中,所述第一校正模块包括:
长度比值确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中每条裂缝的长度与该投产井的平均裂缝长度的比值即第二裂缝长度比值;
长度比值对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝长度比值与第二裂缝长度比值;若两者的平均误差不超过10%,则继续进行实现第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,使用此时的基础裂缝网络模型实现第二校正模块的功能;
第二校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中各已投产井的平均裂缝半长:其中,所述第二校正模块包括:
平均裂缝半长确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型确定已投产井中各裂缝的平均半长即该投产井的第二平均裂缝半长;
平均裂缝半长对比子模块:用于分别对比各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长;若两者的平均误差不超过10%,则完成第二校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第一校正模块、第二校正模块的功能直至各已投产井的第一平均裂缝半长与平均裂缝半长两者的平均误差不超过10%,完成第二校正模块的功能。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,基础裂网模型校准单元包括进一步包括:
第一裂缝角度确定模块:用于基于微地震解释结果,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第一裂缝角度;
第三校正模块:用于校正基础裂缝网络模型中已投产井中各裂缝的角度:其中,所述第三校正模块包括:
第二裂缝角度确定子模块:用于基于基础裂缝网络模型,确定已投产井中各裂缝的裂缝角度即第二裂缝角度;
裂缝角度对比子模块:用于分别对比各已投产井中各裂缝的第一裂缝角度与第二裂缝角度;若两者的平均误差不超过10%,则完成第三校正模块的功能;若两者的平均误差大于10%,调整含天然裂缝的地质模型、结合研究区已进行的压裂施工参数重新进行研究区地质-工程一体化压裂模拟获得新的基础裂缝网络模型、并重新实现第三校正模块的功能直至所述两者的平均误差不超过10%,完成第三校正模块的功能。
23.一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统,其中,该系统包括:
权利要求17-22任一项所述的非常规油气藏缝网模型构建系统:用于构建研究区的裂缝网络模型;
校正系数确定单元:用于基于研究区的裂缝网络模型以及不稳定流分析结果获取研究区各已投产井的裂缝半长校正系数;其中,所述已投产井的裂缝半长校正系数为基于不稳定流分析结果确定的该已投产井的有效裂缝有效半长与由研究区的裂缝网络模型确定的该已投产井的平均裂缝半长的比值;
校正系数计算确定单元:用于分析研究区的各已投产井的裂缝半长校正系数与压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝半长校正系数关于压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝半长校正系数计算公式;
布井方案确定单元:用于确定研究区中待布井区域的优化井网布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定单元:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照优化井网布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
井网优化裂缝网络模型校正单元:用于基于基础井网优化裂缝网络模型,获取待布井区域中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝半长校正系数计算公式确定待布井所布的各井的裂缝半长校正系数,从而对基础井网优化裂缝网络模型中按照优化井网布井方案所布的各井的平均裂缝半长进行校正,得到校正后的井网优化裂缝网络模型。
24.根据权利要求23所述的系统,其中,所述布井方案确定单元包括:
裂缝高度计算确定模块:用于基于研究区的裂缝网络模型决定已投产井的裂缝高度;分析研究区的各已投产井的裂缝高度与距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数之间的定量关系,获取裂缝高度关于距井筒的距离、压裂施工参数以及岩石力学参数的数学关系式作为裂缝高度计算公式;
待布区域裂缝高度确定模块:用于基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定待布区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系;
纵向布井方案确定模块:用于基于待布井区域不同位置处的裂缝高度随井筒距离的变化关系,结合地质及工程甜点在纵向上的分布特征划分待布井区域的开发层系,从而实现开发层系的组合,并形成纵向布井方案;
立体布井方案确定模块:用于基于纵向布井方案,在每个开发层系内分别设定平面布井方案,初步形成立体布井方案;
井网优化裂缝网络模型确定模块:用于基于研究区的裂缝网络模型,在待布井区域按照初步形成的立体布井方案进行布井,并结合预设的压裂施工参数进行研究区地质-工程一体化压裂模拟,获得基础井网优化裂缝网络模型;
纵向布井方案校正模块:基于获得基础井网优化裂缝网络模型,确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第一裂缝高度;基于待布井区域的岩石力学参数及预设的压裂施工参数,利用所述裂缝高度计算公式确定在待布井区域按照初步形成的立体布井方案所布各井的裂缝高度即第二裂缝高度;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差不超过10%,则采用此时的纵向布井方案;若第一裂缝高度与第二裂缝高度的平均误差大于10%,则利用第一裂缝高度重新划分开发层系从而形成新的纵向布井方案。
25.一种非常规油气藏井网部署优化系统,其中,该系统包括:
权利要求23或24所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建系统:用于构建研究区不同优化井网的井网优化缝网模型;其中,所述不同优化井网包括不同井距的优化井网和/或不同井网部署模式的优化井网;
数值模拟模型构建单元:用于将获得的不同优化井网的井网优化缝网模型分别转化为基于非结构化网格的油气藏动态流动模拟模型;
产量指标预测单元:用于基于不同优化进网的油气藏动态流动模拟模型,根据预设的油气藏开发工作制度进行油气藏开发数值模拟,获取不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标;
井网部署优化单元:用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标分析单井产量指标以及研究区产量指标随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定技术最优综合布井方案;和/或;用于基于不同优化井网条件下的单井产量指标以及研究区产量指标,结合经济评估,确定不同油价及成本投资情况下内部收益率随井网部署模式和/或井距的变化规律,从而确定经济最优综合布井方案。
26.一种非常规油气藏缝网模型构建装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-9任一项所述的非常规油气藏缝网模型构建方法的步骤。
27.一种非常规油气藏井网优化缝网模型构建装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求10-12任一项所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的步骤。
28.一种非常规油气藏井网部署优化装置,包括处理器及存储器;其中,
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求13-16任一项所述的非常规油气藏井网部署优化方法的步骤。
29.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现权利要求1-9任一项所述的非常规油气藏缝网模型构建方法的步骤。
30.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现权利要求10-12任一项所述的非常规油气藏井网优化缝网模型构建方法的步骤。
31.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现权利要求13-16任一项所述的非常规油气藏井网部署优化方法的步骤。
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