CN112949025B - 水平井的分段压裂设计方法、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种水平井分段压裂设计方法、装置及介质。方法包括：对水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔；获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离；对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值；根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。采用该方法可以保证确定出的单侧压裂缝长的目标值不会过大，造成砂堵风险，同时还可以准确确定各水平井段的加砂量和压裂液的用量，在节省成本的同时实现产能最大化。
Description
技术领域
本公开涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种水平井的分段压裂设计方法、装置及介质。
背景技术
致密砂岩储层具有低渗、致密和含气丰度低等特点。通常认为致密砂岩气藏开发最有效的方式是水平井分段压裂改造，而要保证压裂增产效果，需要在现场施工前提供完善的压裂施工设计方案。在众多设计参数中，加砂量和压裂液的用量设置对水平井分段压裂设计的改造效果以及压后生产效益具有重要影响。
目前，通常都是选取水平井到河道两侧距离的平均值作为单侧压裂缝长的目标值，根据单侧压裂缝长的目标值，确定加砂量和压裂液的用量。因为河道展布特征相对复杂，水平井到河道两侧距离往往差别较大，当水平井到河道一侧的距离小于平均值时，该侧河道可能会被压穿，施工存在砂堵风险。同时，由于致密砂岩气藏通常位于河道内，当以平均值作为该侧单侧压裂缝长的目标值时，会导致确定出的单侧压裂缝长的目标值过长，超过气藏所在河道范围，从而导致压裂液的用量浪费。
发明内容
本公开实施例提供了一种水平井分段压裂设计方法、装置及介质，可以保证确定出的单侧压裂缝长的目标值不会过大，造成砂堵风险，同时还可以准确确定每段水平井的加砂量和压裂液的用量，在节省成本的同时保证水平井分段压裂的压裂效果，实现产能最大化。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种水平井的分段压裂设计方法，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计，所述分段压裂设计方法包括：
对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔；
获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离；
对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的所述第一平面距离和所述第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值；
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。
可选地，所述对所述水平井进行分段分簇，得到多段水平井段，包括：
将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段；
根据所述水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对所述水平井的初分段数目进行优化；
优化分段后，确定每个水平井段内的分簇射孔位置。
可选地，所述将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段，包括：
将所述水平井的水平段中满足以下至少两个条件的部分划分为一段：
所述孔隙度的差值为0～0.5％、所述渗透率的差值为0～0.02mD、所述含水饱和度的差值为0～4％。
可选地，所述根据所述水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对所述水平井的初分段数目进行优化，包括：
多次调整所述初分段数目，得到调整后的分段数目；
根据所述水平井的基础数据和水平井的分段数目，得到多个产能预计值，不同的产能预计值对应不同的分段数目，所述不同的分段数目包括所述初分段数目和所述调整后的分段数目；
选取多个产能预计值中的最大值对应的分段数目，作为最终的分段数目。
可选地，所述获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，包括：
获取每个水平井段所在油气层的砂体构型特征；
根据所述砂体构型特征确定每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
可选地，所述根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量，包括：
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值和所述水平井的基础数据，确定每个水平井段在不同加砂量和压裂液用量组合下的日产气量和累计产气量；
确定日产气量和累计产气量最大时，每个水平井段对应的加砂量和压裂液用量。
可选地，所述分段压裂设计方法还包括：
获取邻井的施工参数，所述邻井为同层位中与所述水平井距离最近的井；
根据所述水平井的基础数据和所述邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力；
根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量。
可选地，所述邻井的施工参数至少包括停泵压力和储层垂深，所述水平井的基础数据至少包括每个水平井段的储层垂深、井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻；
所述根据所述水平井的基础数据和所述邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力，包括：
根据所述邻井的停泵压力和储层垂深、以及每个水平井段的储层垂深，预测每个水平井段的闭合压力；
根据预测的每个水平井段的所述闭合压力、以及每个水平井段的井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻，计算每个水平井段的施工压力；
根据每个水平井段的施工压力和压裂井口的额定工作压力，确定每个水平井段的施工排量。
可选地，所述根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量，包括：
根据以下公式计算确定每个水平井段进行压裂时所述压裂车组的数量S:
S＝(22.5*Q*P*1.5)/2500；
其中，Q为每个水平井段的所述施工排量，P为每个水平井段的所述施工压力。
第二方面，提供了一种水平井的分段压裂设计装置，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计，所述分段压裂设计装置包括：
分段分簇模块，用于对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔；
距离获取模块，用于获取每个所述水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离；
缝长确定模块，用于对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的所述第一平面距离和所述第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值；
加砂量和压裂液用量确定模块，用于根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。
第三方面，提供了一种水平井的分段压裂设计装置，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行如第一方面所述的分段压裂设计方法。
第四方面，提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如第一方面所述的分段压裂设计方法。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过提供一种水平井分段压裂设计方法，在对致密河道砂岩气藏水平井进行分段分簇后，可以获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，并选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。由于水平井段所处位置往往不在河道中部，易造成水平井段至河岸两侧地平面距离不一致。因此，以每个水平井段中距离河道边部较短的最小值作为单侧缝长地目标值，可以避免选取的单侧压裂缝长的目标值过大，压裂到河道外部，造成砂堵风险。同时，还可以根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，准确确定每段水平井的加砂量和压裂液用量，从而可以在节省成本的同时保证水平井分段压裂的压裂效果，实现产能最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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。
图1是本公开实施例提供的一种水平井的分段压裂设计方法的方法流程图；
图2是本公开实施例提供的一种水平井的分段压裂设计方法的方法流程图；
图3是本公开实施例提供的一种水平井段与河岸的位置示意图；
图4是本公开实施例提供的一种水平井的分段压裂设计装置的结构框图；
图5是本公开实施例提供的另一种水平井的分段压裂设计装置的结构框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
本公开实施例提供了一种水平井的分段压裂设计方法，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计。图1是本公开实施例提供的一种水平井的分段压裂设计方法的方法流程图，如图1所示，该分段压裂设计方法包括：
步骤101、对水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔。
其中，致密河道砂岩气藏水平井是指用于开发致密砂岩气藏的水平井。水平井是在垂直或倾斜地钻达致密砂岩气藏后，钻具再沿着平行于气藏所在油气层的方向钻进，形成一个水平方向的井筒，从而保证在长井段的油气层中钻进直至完井。
示例性地，可以根据水平井的基础数据，对水平井进行分段分簇。其中，该基础数据至少包括水平井的地理位置、构造位置、完钻井深、人工井底、井身尺寸、下入套管尺寸、井斜数据、钻井、测井和录井显示数据。
步骤102、获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
步骤103、对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。
步骤104、根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。
本公开实施例通过提供一种水平井分段压裂设计方法，在对致密河道砂岩气藏水平井进行分段分簇后，可以获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，并选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。由于水平井段所处位置往往不在河道中部，易造成水平井段至河岸两侧地平面距离不一致。因此，以每个水平井段中距离河道边部较短的最小值作为单侧缝长地目标值，可以避免选取的单侧压裂缝长的目标值过大，压裂到河道外部，造成砂堵风险。同时，还可以根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，准确确定每段水平井的加砂量和压裂液用量，从而可以在节省成本的同时保证水平井分段压裂的压裂效果，实现产能最大化。
本公开实施例还提供了另一种水平井的分段压裂设计方法，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计。图2是本公开实施例提供的另一种水平井的分段压裂设计方法的方法流程图，如图2所示，该分段压裂设计方法包括：
步骤201、获取水平井的基础数据。
其中，基础数据至少包括水平井的地理位置、构造位置、完钻井深、人工井底、井身尺寸、下入套管尺寸、井斜数据、钻井、测井和录井显示数据。
示例性地，以B油田A井改造为实施对象，步骤201可以包括：
收集A井的基础数据：地理位置(绵阳市三台县秋林镇官井沟村)、构造位置(川中—川西过渡带秋林鼻状构造东北翼)、完钻井深(3280m)、人工井底(3220m)、井身尺寸、下入套管尺寸、600个井斜数据、10个层段的钻井、测井和录井显示。
其中，井身尺寸包括水平井的直径和深度。例如，井身采用第一钻头和第二钻头钻入，第一钻头的直径为311.2mm，钻入深度为400m，第二钻头的钻入深度为215.9mm，钻入深度为3280m。则水平井包括依次连接的两段，第一段的直径为311.2mm，深度为400m，第二段的直径为215.9mm，深度为3280m。
下入套管尺寸包括下入套管的外径和深度。例如，水平井中下入两段套管。其中一段套管的外径为244.5mm，深度为399.5m，另一段套管的外径为139.7mm，深度为3250m。
井斜数据包括测量深度、垂直深度和方位角。钻井、测井和录井显示数据至少包括水平段孔隙度、渗透率、含水饱和度和破裂压力、全烃峰值、钻时、钻速、漏失量、泥浆密度等参数。钻井、测井和录井显示数据可以通过钻井日报和测录井显示结果获取得到。
步骤202、对水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔。
示例性地，步骤202可以包括：
第一步，将水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对水平井进行初分段。
示例性地，将水平井的水平段中满足以下至少两个条件的部分划分为一段：
孔隙度的差值为0～0.5％、渗透率的差值为0～0.02mD、含水饱和度的差值为0～4％。
第二步，根据水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对水平井的初分段数目进行优化。
示例性地，可以多次调整初分段数目，得到调整后的分段数目；根据水平井的基础数据和水平井的分段数目，得到多个产能预计值，不同的产能预计值对应不同的分段数目，不同的分段数目包括初分段数目和调整后的分段数目；选取多个产能预计值中的最大值对应的分段数目，作为最终的分段数目。
在本公开实施例中，可以将水平井的基础数据和水平井的初分段数目输入到Eclipse或CMG数值模拟软件中，通过输入不同的初分段数目，对初分段数目进行调整，以得到多个产能预计值。
第三步，优化分段后，确定每个水平井段内的分簇射孔位置。
示例性地，可以选取每一段水平井内的破裂压力最低的位置作为分簇射孔位置，以便于裂缝启裂。
需要说明的是，在分段和分簇时均应考虑避开套管接箍和固井质量差的位置。
例如，水平井的初分段数目为10～13段，然后采用Eclipse或CMG数值模拟软件以产能最大化为目标对压裂10段、11段、12段和13段进行模拟。模拟发现压裂11段以后A井累计产量变化不大，则A井最优分11段。在本公开实施例中，每一段水平井内一般分为7～10簇，簇间距7～9m，每簇射孔数量为6～9个，则可以确定出每一段水平井内的分簇射孔位置，如下表1所示：
表1
如上表1所示，此时从水平井的水平段长度为2438m的位置开始，一直到3206m处，将水平井分为11段，单段段长55～84m，平均段长为70m。每段分为7～10簇，簇间距为7～9m，簇长为0.3～0.4m，每簇射孔数量为6～9个。
步骤203、获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
其中，第一平面距离和第二平面距离为，在水平井水平段所在水平面上，垂直于水平井水平段且位于两个相反方向上的两个距离。
示例性地，步骤203可以包括：
第一步，获取每个水平井段所在油气层的砂体构型特征。
在本公开实施例中，可以通过砂体厚度等值线图、气藏开发方案或气藏产能建设方案，获得水平井所在油气层的砂体构型特征。
第二步，根据所述砂体构型特征确定每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
示例性地，可以将获取到的砂体构型特征输入到Landmark软件中，在Landmark软件中采用测量工具自动测量每段水平井中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
图3是本公开实施例提供的一种水平井段与河岸的位置示意图，如图3所示，此时，Landmark软件中可以自动构建水平井与河道两岸的模型，并自动测量得到第一平面距离D1和第二平面距离D2。
步骤204、对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。
参见图3，此时，当D1＜D2时，选取D1为该段水平井的单侧压裂缝长的目标值。当D2＜D1时，选取D2为该段水平井的单侧压裂缝长的目标值。
步骤205、根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。
示例性地，步骤205可以包括：
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值和水平井的基础数据，确定每个水平井段在不同加砂量和压裂液用量组合下的日产气量和累计产气量；
确定日产气量和累计产气量最大时，每个水平井段对应的加砂量和压裂液用量。
示例性地，可以将每段水平井的单侧压裂缝长的目标值和水平井的基础数据输入到fracpro、meyer或gohfer软件中，模拟每段水平井在不同加砂量和压裂液用量组合下，每段水平井的单侧压裂缝长。
例如，当采用fracpro、meyer或gohfer软件模拟预测加砂量为2t/m至10t/m、压裂液用量为19m3/m至23m3/m的各组合方式下，气藏的日产气量和累计产气量时：首先，保证压裂液用量为19m3/m不变，使加砂量由2t/m逐渐增加至10t/m。增加幅度例如为1t/m或0.5t/m。然后确定气藏的日产气量和累计产气量最高时，对应的加砂量取值，例如为5t/m～6t/m。则确定最终的加砂量为5～6t/m。接着，保证加砂量为5t/m～6t/m不变，使压裂液用量由19m3/m逐渐增加至23m3/m。增加幅度例如为1m3/m。然后确定气藏的日产气量和累计产气量最高时，对应的压裂液用量的取值，例如为13m3/m～14m3/m。则确定最终的压裂液用量为13m3/m～14m3/m。
步骤206、获取邻井的施工参数。
其中，邻井为同层位中与水平井距离最近的井。邻井的施工参数至少包括停泵压力和储层垂深。
其中，停泵压力是指泵停止工作时的瞬时压力，储层垂深为井眼轴线上某测点至井口转盘面所在水平面的垂直距离，也就是垂直深度。
示例性地，当有多个邻井时(即有多个至水平井距离相同的井时)，可以任意选取一个井作为邻井。
步骤207、根据水平井的基础数据和邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力。
其中，水平井的基础数据至少包括每个水平井段的储层垂深、井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻。其中，储层垂深可以通过钻井日报获得，井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻可以通过将压裂液密度和压裂液粘度输入到fracpro、meyer或gohfer软件中获取得到。
示例性地，步骤207可以包括：
第一步，根据邻井的停泵压力和储层垂深、以及每个水平井段的储层垂深，预测每个水平井段的闭合压力。
示例性地，可以根据以下公式(1)计算水平井的闭合压力P闭合：
P闭合＝(P停泵÷m邻井垂深)×m改造垂深 (1)
其中，P停泵表示邻井的停泵压力，m邻井垂深表示邻井的储层垂深，m改造垂深表示水平井段的储层垂深。
第二步，根据预测的每个水平井段的所述闭合压力、以及每个水平井段的井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻，计算每个水平井段的施工压力。
示例性地，可以根据以下公式(2)计算每个水平井段的施工压力P施工：
P施工＝P闭合+P摩阻-P液柱 (2)
其中，P闭合表示每个水平井段的闭合压力，P摩阻表示井筒内液体摩阻，P液柱表示每个水平井段的井筒内液柱压力。
第三步，根据每个水平井段的施工压力和压裂井口的额定工作压力，确定每个水平井段的施工排量。
由于考虑到高施工压力下如果压裂井出现砂堵，则无法进行补救，因此，要求施工压力P施工需要比压裂井口的额定工作压力低20～22MPa。
在本公开实施例中，压裂井口的额定工作压力为70MPa。则施工压力P施工的大小应该在48～50MPa。施工排量Q与施工压力P施工的关系如下表2所示：
表2
| Q(m<sup>3</sup>/min) | P<sub>液柱</sub>(MPa) | P<sub>摩阻</sub>(MPa) | P<sub>施工</sub>(MPa) |
| 13 | 21.42 | 10.92 | 44.14 |
| 14 | 21.42 | 12.37 | 45.59 |
| 15 | 21.42 | 13.91 | 47.13 |
| 16 | 21.42 | 15.51 | 48.74 |
| 18 | 21.42 | 18.95 | 52.17 |
此时，在48～50MPa范围内选取，施工压力P施工为48.74MPa，则可以确定水平井的施工排量Q为16m3/min。
步骤208、根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量。
示例性地，步骤208可以包括：
根据以下公式(3)计算确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量S:
S＝(22.5*Q*P*1.5)/2500； (3)
其中，Q为每个水平井段的施工排量，P为每个水平井段的施工压力。
示例性地，当P施工为48.74MPa，Q为16m3/min，计算出S＝10.53。则可以确定出该段水平井进行压裂时所需的压裂车组的数量为11台。
本公开实施例通过提供一种水平井分段压裂设计方法，在对致密河道砂岩气藏水平井进行分段分簇后，可以获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，并选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。由于水平井段所处位置往往不在河道中部，易造成水平井段至河岸两侧地平面距离不一致。因此，以每个水平井段中距离河道边部较短的最小值作为单侧缝长地目标值，可以避免选取的单侧压裂缝长的目标值过大，压裂到河道外部，造成砂堵风险。同时，还可以根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，准确确定每段水平井的加砂量和压裂液用量，从而可以在节省成本的同时保证水平井分段压裂的压裂效果，实现产能最大化。
本公开实施例提供了一种水平井的分段压裂设计装置，对用于开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计。图4是本公开实施例提供的一种水平井的分段压裂设计装置的结构框图，如图4所示，该分段压裂设计装置400包括：分段分簇模块401、距离获取模块402、缝长确定模块403和加砂量和压裂液用量确定模块404。
分段分簇模块401，用于对水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔。
距离获取模块402，用于获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
缝长确定模块403，用于对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。
加砂量和压裂液用量确定模块404，用于根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量。
分段分簇模块401还包括：
初分段子模块，用于将水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对水平井进行初分段。
优化子模块，用于根据水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对水平井的初分段数目进行优化。
分簇子模块，用于在优化分段后，确定每个水平井段内的分簇射孔位置。
可选地，初分段子模块还用于：
将水平井的水平段中满足以下至少两个条件的部分划分为一段：
孔隙度的差值为0～0.5％、渗透率的差值为0～0.02mD、含水饱和度的差值为0～4％。
可选地，优化子模块还用于：
多次调整初分段数目，得到调整后的分段数目；
根据水平井的基础数据和水平井的分段数目，得到多个产能预计值，不同的产能预计值对应不同的分段数目，不同的分段数目包括初分段数目和调整后的分段数目；
选取多个产能预计值中的最大值对应的分段数目，作为最终的分段数目。
可选地，距离获取模块402还用于：
获取每个水平井段所在油气层的砂体构型特征；
根据砂体构型特征确定每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
可选地，加砂量和压裂液用量确定模块404还用于：
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值和水平井的基础数据，确定每个水平井段在不同加砂量和压裂液用量组合下的日产气量和累计产气量；
确定日产气量和累计产气量最大时，每个水平井段对应的加砂量和压裂液用量。
可选地，该分段压裂设计装置400还包括邻井参数获取模块405、施工排量和施工压力确定模块406和压裂车组数量确定模块407。
邻井参数获取模块405，用于获取邻井的施工参数，邻井为同层位中与水平井距离最近的井。
施工排量和施工压力确定模块406，用于根据水平井的基础数据和邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力。
压裂车组数量确定模块407，用于根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量。
可选地，邻井的施工参数至少包括停泵压力和储层垂深，水平井的基础数据至少包括每个水平井段的储层垂深、井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻。
施工排量和施工压力确定模块406还用于：
根据邻井的停泵压力和储层垂深、以及每个水平井段的储层垂深，预测每个水平井段的闭合压力；
根据预测的每个水平井段的闭合压力、以及每个水平井段的井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻，计算每个水平井段的施工压力；
根据每个水平井段的施工压力和压裂井口的额定工作压力，确定每个水平井段的施工排量。
可选地，压裂车组数量确定模块407还用于：
根据以下公式(3)计算确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量S:
S＝(22.5*Q*P*1.5)/2500； (3)
其中，Q为每个水平井段的施工排量，P为每个水平井段的施工压力。
需要说明的是：上述实施例提供的分段压裂设计装置在设计分段压裂参数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的分段压裂设计装置与分段压裂设计方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本公开实施例提供的水平井分段压裂设计装置，在对致密河道砂岩气藏水平井进行分段分簇后，可以获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，并选取各簇射孔位置对应的第一平面距离和第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值。由于水平井段所处位置往往不在河道中部，易造成水平井段至河岸两侧地平面距离不一致。因此，以每个水平井段中距离河道边部较短的最小值作为单侧缝长地目标值，可以避免选取的单侧压裂缝长的目标值过大，压裂到河道外部，造成砂堵风险。同时，还可以根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，准确确定每段水平井的加砂量和压裂液用量，从而可以在节省成本的同时保证水平井分段压裂的压裂效果，实现产能最大化。
图5是本公开实施例提供的另一种水平井的分段压裂设计装置的结构框图，如图5所示，在本公开实施例中，该分段压裂设计装置为计算机设备，计算机设备50包括：处理器51和用于存储处理器可执行指令的存储器52。
处理器51可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器51可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器51也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器51可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。
存储器52可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器52还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器52中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器51所执行以实现本申请中方法实施例提供的分段压裂设计方法。
在一些实施例中，计算机设备50还可选包括有：外围设备接口53和至少一个外围设备。处理器51、存储器52和外围设备接口53之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口53相连。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对计算机设备50的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
本公开实施例还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，该非临时性计算机可读存储介质存储有至少一条指令，至少一条由处理器加载并执行以实现上述实施例所述的分段压裂设计方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水平井的分段压裂设计方法，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计，其特征在于，所述分段压裂设计方法包括：
对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔；
获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离；
对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的所述第一平面距离和所述第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值；
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量，
其中，所述对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，包括：
将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段；
根据所述水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对所述水平井的初分段数目进行优化；
优化分段后，确定每个水平井段内的分簇射孔位置，
并且其中，所述将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段，包括：
将所述水平井的水平段中满足以下至少两个条件的部分划分为一段：
所述孔隙度的差值为0~0.5%、所述渗透率的差值为0~0.02mD、所述含水饱和度的差值为0~4%。
2.根据权利要求1所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述根据所述水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对所述水平井的初分段数目进行优化，包括：
多次调整所述初分段数目，得到调整后的分段数目；
根据所述水平井的基础数据和水平井的分段数目，得到多个产能预计值，不同的产能预计值对应不同的分段数目，所述不同的分段数目包括所述初分段数目和所述调整后的分段数目；
选取多个产能预计值中的最大值对应的分段数目，作为最终的分段数目。
3.根据权利要求1所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述获取每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离，包括：
获取每个水平井段所在油气层的砂体构型特征；
根据所述砂体构型特征确定每个水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离。
4.根据权利要求1所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量，包括：
根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值和所述水平井的基础数据，确定每个水平井段在不同加砂量和压裂液用量组合下的日产气量和累计产气量；
确定日产气量和累计产气量最大时，每个水平井段对应的加砂量和压裂液用量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述分段压裂设计方法还包括：
获取邻井的施工参数，所述邻井为同层位中与所述水平井距离最近的井；
根据所述水平井的基础数据和所述邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力；
根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量。
6.根据权利要求5所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述邻井的施工参数至少包括停泵压力和储层垂深，所述水平井的基础数据至少包括每个水平井段的储层垂深、井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻；
所述根据所述水平井的基础数据和所述邻井的施工参数，确定每个水平井段的施工排量和施工压力，包括：
根据所述邻井的停泵压力和储层垂深、以及每个水平井段的储层垂深，预测每个水平井段的闭合压力；
根据预测的每个水平井段的所述闭合压力、以及每个水平井段的井筒内液柱压力和井筒内液体摩阻，计算每个水平井段的施工压力；
根据每个水平井段的施工压力和压裂井口的额定工作压力，确定每个水平井段的施工排量。
7.根据权利要求5所述的分段压裂设计方法，其特征在于，所述根据每个水平井段的施工排量和施工压力确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量，包括：
根据以下公式计算确定每个水平井段进行压裂时所需的压裂车组的数量S:
S=（22.5*Q*P*1.5）/2500；
其中，Q为每个水平井段的所述施工排量，P为每个水平井段的所述施工压力。
8.一种水平井的分段压裂设计装置，用于对开发致密河道砂岩气藏的水平井进行分段压裂设计，其特征在于，所述分段压裂设计装置包括：
分段分簇模块，用于对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，每个水平井段具有至少一簇射孔；
距离获取模块，用于获取每个所述水平井段中各簇射孔位置至河岸两侧的第一平面距离和第二平面距离；
缝长确定模块，用于对于任一水平井段，选取各簇射孔位置对应的所述第一平面距离和所述第二平面距离中的最小值，作为对应的水平井段的单侧压裂缝长的目标值；
加砂量和压裂液用量确定模块，用于根据每个水平井段的单侧压裂缝长的目标值，确定对应水平井段的加砂量和压裂液用量，
其中，所述对所述水平井进行分段分簇，得到多个水平井段，包括：
将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段；
根据所述水平井的基础数据，以产能最大化为目标，对所述水平井的初分段数目进行优化；
优化分段后，确定每个水平井段内的分簇射孔位置，
并且其中，所述将所述水平井的水平段中孔隙度、渗透率和含水饱和度的差值在设定范围内的部分划分为一段，对所述水平井进行初分段，包括：
将所述水平井的水平段中满足以下至少两个条件的部分划分为一段：
所述孔隙度的差值为0~0.5%、所述渗透率的差值为0~0.02mD、所述含水饱和度的差值为0~4%。
9.一种水平井的分段压裂设计装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1至7任一项所述的分段压裂设计方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的分段压裂设计方法。
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