CN113803043B

CN113803043B - 用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置

Info

Publication number: CN113803043B
Application number: CN202010551931.6A
Authority: CN
Inventors: 李凤霞; 周彤; 王海波; 贺甲元; 孙志宇; 刘长印; 潘林华; 李小龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2040-06-17
Also published as: CN113803043A

Abstract

本发明提供一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法，其包含：将区块内具有微地震检测数据的井段作为样本井段，收集样本井段的工程地质参数、压裂施工参数以及压裂改造体积录入基础数据库；以基础数据库中的压裂改造体积为目标，开展敏感性参数分析，从工程地质参数以及压裂施工参数中筛选出影响压裂改造体积的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数；计算目标井段与基础数据库中的样本井段之间高敏感地质参数的相似度以及高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为所述目标井段的压裂改造体积。本发明低成本、客观、快速评价压后压裂改造体积评价技术，为压后评价和开发方案优化提供指导。

Description

用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地说，涉及一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置。

背景技术

在常规油气藏和致密砂岩气藏中，常用单层裂缝的半长和导流能力作为增产压裂的主要描述参数，但是在页岩气藏中这些参数并不足以较好的表述增产特征。页岩气井实施压裂改造措施后，需用有效的方法确定压裂作业效果，量化表征改造体积，于是工程技术人员提出改造体积这一参数，即产生的复杂裂缝体积的大小可以近似用一个三维的体积(改造体积，SRV)表征。改造体积是增产压裂设计中的一个重要参数，能够对分析验证压裂设计参数、反馈施工质量、反演地层物性参数和岩石力学参数、研究正常的裂缝延伸规律和评价压裂效果、改善增产作业效果以及气井产能等提供必要的技术手段。改造体积可以通过微地震图测得，其与泵入流体体积和井的生产动态有关。

目前对于改造体积的评价方法主要依靠微地震监测、压裂过程示踪剂监测、水平井压后试井评价技术、水平井压后生产动态分析技术。

微地震压裂监测技术就是通过观测、分析由压裂过程中岩石破裂或错断所产生的微小地震事件来监测地下状态的地球物理技术，该方法是目前公认的最科学有效的评价改造体积的方法，缺点在于成本高，无法在每一个口井上都开展监测。

压后返排示踪剂监测技术是将用于监测多级压裂返排液的示踪剂分层段加入到实施多级压裂措施的油井中，在压裂液返排过程中，定期对压裂返排液进行取样，对所取样品中的多种示踪元素络合物的含量同时进行检测，根据检测到的各层段的示踪元素络合物的含量，实现压裂改造体积的评价，该方法解释结果量化程度低、对改造体积的判定不确定程度大。

试井是油气藏动态描述及动态监测的重要手段之一，在基于页岩气的渗流模型的理论计算，通过理论技术和实际测试的井底压力拟合的方法确定改造体积。水平井压后生产动态分析技术和试井技术的理论基础一致，在单井或井组理论产量计算和实际生产动态的拟合过程中得到页岩气储层的改造体积。

试井和产能动态分析的方法由于目前在理论模型方面尚不成熟，因此，所给出的分析结果与实际地下的情况误差较大。

虽然针对页岩气储层改造体积的评价技术越来越受到重视，但目前仍然缺乏一种科学、有效、低成本的改造体积的评价方法。针对页岩气的开发和储层改造压后评价的技术需求，需要一种可快速评价页岩气储层水平井压裂后改造体积的评价方法，为页岩气压后评价和开发方案优化提供指导。

因此，本发明提供了一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法，所述方法包含以下步骤：

步骤一：建立目标井段所在区块的基础数据库，将区块内具有微地震检测数据的井段作为样本井段，收集所述样本井段的工程地质参数、压裂施工参数以及压裂改造体积录入所述基础数据库；

步骤二：利用多因素分析方法，以所述基础数据库中的压裂改造体积为目标，开展敏感性参数分析，从所述工程地质参数以及所述压裂施工参数中筛选出影响压裂改造体积的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数；

步骤三：基于相似度计量方法，计算目标井段与所述基础数据库中的样本井段之间所述高敏感地质参数的相似度以及所述高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与所述目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为所述目标井段的压裂改造体积。

根据本发明的一个实施例，所述步骤一中具体包含以下步骤：

收集所述样本井段的微地震事件三维坐标数据，利用体积包络法对所述样本井段的压裂改造体积进行计算，得到所述样本井段的压裂改造体积。

根据本发明的一个实施例，通过三维凸包增量法或二维凸包算法计算得到所述样本井段的压裂改造体积。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二中具体包含以下步骤：

选取所述样本井段的压裂改造体积作为参考序列，所述工程地质参数以及所述压裂施工参数分别作为第一比较序列组以及第二比较序列组；

对所述参考序列、所述第一比较序列组以及所述第二比较序列组进行无量纲化处理，得到标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组。

基于所述标准化参考序列、所述标准化第一比较序列组以及所述标准化第二比较序列组进行关联系数计算，得到关联系数组；

通过关联度计算公式结合所述关联系数组计算关联度，筛选得到所述高敏感工程地质参数以及所述高敏感压裂施工参数。

根据本发明的一个实施例，所述步骤三中具体包含以下步骤：

基于相似度定量方法依次类比所述目标井段与所述样本井段的高敏感工程地质参数的相似度，筛选得到与所述目标井段相似度大于预设值的相似样本井段。

对于所述相似样本井段，基于所述相似度定量方法依次类比所述目标井段与所述相似样本井段的高敏感压裂施工参数的相似度，筛选得到与所述目标井段相似度最高的的样本井段。

根据本发明的一个实施例，所述工程地质参数包含：目标层深度、层位、储层厚度、地层倾角、杨氏模量、泊松比、孔隙度、测井渗透率、垂向应力、最大水平主应力、最小水平主应力、水平主应力差异、水平主应力差异系数、长英质含量、碳酸盐岩含量、黏土含量、裂缝指数。

根据本发明的一个实施例，所述压裂施工参数包含：段间距、簇间距、射孔密度、射孔孔径、射孔簇数、净压力指数、破裂压力、延伸压力、停泵压力、滑溜水用量、线性胶用量、冻胶用量、排量、100目支撑剂用量、40/70目支撑剂用量、30/50目支撑剂用量、20/40目支撑剂用量。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测装置，所述装置包含：

基础数据库模块，其用于建立目标井段所在区块的基础数据库，将区块内具有微地震检测数据的井段作为样本井段，收集所述样本井段的工程地质参数、压裂施工参数以及压裂改造体积录入所述基础数据库；

参数筛选模块，其用于利用多因素分析方法，以所述基础数据库中的压裂改造体积为目标，开展敏感性参数分析，从所述工程地质参数以及所述压裂施工参数中筛选出影响压裂改造体积的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数；

相似度比较模块，其用于基于相似度计量方法，计算目标井段与所述基础数据库中的样本井段之间所述高敏感地质参数的相似度以及所述高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与所述目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为所述目标井段的压裂改造体积。

本发明提供的用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置首次运用类比评价的方法预测压裂改造体积，针对具有微地震等监测结果的已压裂页岩气井建立地质工程参数、压裂施工参数与微地震监测数据等样本数据集，通过类比样本井段与目标井段之间的相似度来快速获取目标井段压裂后的改造体积；本发明为油气田开发现场提供一种低成本、客观、快速评价压后压裂改造体积评价技术，为压后评价和开发方案优化提供指导。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法流程图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的凸包搜索示意图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的基于凸包搜索的压裂改造体积搜索效果示意图；

图4显示了根据本发明的一个实施例的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数筛选流程图；

图5显示了根据本发明的一个实施例的相似度最高的样本井段筛选流程图；以及

图6显示了根据本发明的一个实施例的用于页岩气储层的压裂改造体积预测装置结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。

图1显示了根据本发明的一个实施例的用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法流程图。

本发明涉及到非常规油气储层直井、斜井或水平井改造体积的压裂改造体积评价方法。

如图1，在步骤S101中，建立目标井段所在区块的基础数据库，将区块内具有微地震检测数据的井段作为样本井段，收集样本井段的工程地质参数、压裂施工参数以及压裂改造体积录入基础数据库。

具体来说，工程地质参数包括：目标层深度(m)、层位、储层厚度(m)、地层倾角(°)、杨氏模量(GPa)、泊松比(无量纲)、孔隙度(％)、测井渗透率(mD)、垂向应力(MPa)、最大水平主应力(MPa)、最小水平主应力(MPa)、水平主应力差异(MPa)、水平主应力差异系数(无量纲)、长英质含量(％)、碳酸盐岩含量(％)、黏土含量(％)、裂缝指数(无量纲)等。

压裂施工参数包括：段间距(m)、簇间距(m)、射孔密度(孔/m)、射孔孔径(mm)、射孔簇数(簇)、净压力指数(无量纲)、破裂压力(MPa)、延伸压力(MPa)、停泵压力(MPa)、滑溜水用量(m³)、线性胶用量(m³)、冻胶用量(m³)、排量(m³/min)、100目支撑剂用量、40/70目支撑剂用量、30/50目支撑剂用量、20/40目支撑剂用量等。

具体来说，收集样本井段的微地震事件三维坐标数据，利用体积包络法对样本井段的压裂改造体积进行计算，得到样本井段的压裂改造体积。微地震事件三维坐标数据即采用微地震压裂监测技术得到的三维坐标数据。

进一步地，通过三维凸包增量法或二维凸包算法计算得到样本井段的压裂改造体积。在进行样本井段的压裂改造体积计算时，首先采用三维凸包增量法在三维坐标数据中构建一个四面体，如果无法构建四面体，则转而采用二维凸包算法计算样本井段的压裂改造体积。

图2显示了根据本发明的一个实施例的凸包搜索示意图。具体来说，利用三维凸包增量算法求出三维凸包的每个面，再用点到面的距离，暴力找出最小的距离。

采用三维凸包增量法计算样本井段的压裂改造体积时：

首先，在三维坐标数据中寻找四个点，构建一个四面体，可以先找两个不同点P1，P2，寻找和它们不共线的第三个点P3，再找不共面的第四个点P4。如果找不到即无法构建一个四面体，则调用二维凸包算法计算样本井段的压裂改造体积。

接下来计算除P1、P2、P3、P4外剩下点的随机排列。每次加一个点，有两种情况：

情况1：新点在当前凸包内部，只需简单地忽略该点，如图2中a所示。

情况2：新点在当前凸包外部，需要计算并的凸包，在这种情况下，首先需要计算原凸包相对于Pr的水平面，即Pr可以看到的封闭区域，如图2中b所示。

将P点能看到的所有平面删去，同时求出相对于Pr的水平面，将水平面上的边与Pr相连组成面，如图2中c所示。

之后，判断一个点P在凸包内还是凸包外，可利用有向体积的方法。在存储面时，保证面的法线方向朝向凸包外部，若存在某一平面和点P所组成的四面体的有向体积为正，则P点在凸包外部，并且此面可被P点看见。此时，只要将此面删去并用同样的方法判断与它相邻的其他平面是否可被P点看见，可以使用深度优先搜索(如图3所示)。

如图1，在步骤S102中，利用多因素分析方法，以基础数据库中的压裂改造体积为目标，开展敏感性参数分析，从工程地质参数以及压裂施工参数中筛选出影响压裂改造体积的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数。

具体来说，采用灰色关联法等多因素分析方法，分析确定影响SRV的工程地质参数(脆性、应力差异系数、层理发育等)，压裂施工参数(排量、液量、施工压力等)，用于后期的类比分析。

图4显示了根据本发明的一个实施例的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数筛选流程图。

如图4，在步骤S401中，选取样本井段的压裂改造体积作为参考序列，工程地质参数以及压裂施工参数分别作为第一比较序列组以及第二比较序列组。

具体来说，选取压裂改造体积作为参考序列，该序列是反映系统行为特征的数据序列，亦即因变量；选取所有工程地质参数和所有压裂工程参数作为比较序列(包含第一比较序列组以及第二比较序列组)，该序列由影响系统行为的因素的数据组成，即自变量。设参考序列为{Y(i)|i＝1，2，3，…，n}，比较序列为{X_j(i)|j＝1，2，3，…，m，i＝1，2，3，…，n}。

如图4，在步骤S402中，对参考序列、第一比较序列组以及第二比较序列组进行无量纲化处理，得到标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组。

具体来说，由于各因素序列的数据量纲可能不同，因此彼此之间就不便于比较或者比较之后难以得出正确的结论，因而必须进行数据的无量纲化处理。首先根据式(1)求出参考序列和比较序列的平均值和标准差。

式(1)中：μ表示所求序列的平均值，σ表示所求序列的标准差。然后利用式(2)即原始数据减去相应的平均值再除以标准差，由此得到的新数据序列便是标准化序列，其量纲为1，均值为0，方差为1。

如图4，在步骤S403中，基于标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组进行关联系数计算，得到关联系数组。

具体来说，对数据进行无量纲化处理之后，就可以进行关联系数的计算，y(i)与x_j(i)的关联系数为下式(3)：

式中，ε_j(i)为比较序列与参考序列的关联系数，

分别为j个比较序列在各期的绝对差值中的最小者和最大者。式中ρ称为分辨系数。ρ越小，分辨力越大，一般ρ的取值区间为(0，1)，具体取值可视情况而定。当ρ≤0.5463时，分辨力最好，通常取ρ＝0.5。

如图4，在步骤S404中，通过关联度计算公式结合关联系数组计算关联度，筛选得到高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数。

具体来说，由于比较序列与参考序列的关系反映在n个关联系数上，关联信息比较分散，不利于整体比较，因此采用各比较序列的关联系数的平均值作为比较序列和参考序列间关联程度的数值表示，关联度r_i公式如下式(4)：

如图1，在步骤S103中，基于相似度计量方法，计算目标井段与基础数据库中的样本井段之间高敏感地质参数的相似度以及高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为目标井段的压裂改造体积。

具体来说，计算目标井段与样本数据集中的样本井段之间的高敏感工程地质参数的相似度，筛选出高敏感工程地质参数相似度大于预设值(80％)的样本。在筛选基础上，再进行高敏感压裂施工参数的相似度类比，选择相似度最高的样本井段压裂改造体积近似为目标井段的压裂改造体积。

图5显示了根据本发明的一个实施例的相似度最高的样本井段筛选流程图。

如图5所示，在步骤S501中，基于相似度定量方法依次类比目标井段与样本井段的高敏感工程地质参数的相似度，筛选得到与目标井段相似度大于预设值的相似样本井段。

如图5所示，在步骤S502中，对于相似样本井段，基于相似度定量方法依次类比目标井段与相似样本井段的高敏感压裂施工参数的相似度，筛选得到与目标井段相似度最高的的样本井段。

具体做法：根据相似性科学理论，对归一化处理后的参数采用相似度定量方法类比井段的参数评价值。数据之间的相似性有两种表现形式，一种是以数据之间的差异度来衡量；另一种则是以其相似度来衡量。相似性度量函数sim(X，Y)，其表达式为：

其中，X＝(x₁，…，x_d)和Y＝(y₁，…，y_d)是d维空间中的两个向量，

表示第i维的区间长度，即数据在第i维上的最大距离，目的是使相似性度量不仅依赖于X和Y，而且也依赖于全体数据；是一个很小的常数，可以取值为0.001，以保证算法不被0除。根据该函数的特点，只要X和Y在某些维上的数值比较接近，它们就会表现出一定的相似性，而且随着数值接近的维数越多，它们之间的相似性程度也就越高。

一般相似性度量函数不满足三角不等式，所以不能将原来基于距离的聚类算法照搬到基于相似度的聚类算法中。算法参考凝聚层次聚类算法的基本过程，采用自底向上方法进行聚类。为了比较簇与对象之间的相似度，给出相似度定义为：

定义1对于一个对象集D＝{Xi|1＝<i<＝N}及其对象两两之间的相似度s，簇C和对象y的相似度定义为s(C，y)＝min{s(x，y)|x∈C}。

取最小值目的是当一个对象想归并到一个簇里面时就必须与这个簇里面的所有对象做一一比较，看看相似度是否满足大于或等于阈值，满足条件才能并归进去。

然后，假设有N个d维数据Xi(1＝<i<＝n)，算法第一步运用sim函数计算高维对象两两之间的相似度s(Xi，Xj)，形成一个N×N的相似度矩阵，显然该矩阵为对称矩阵。

得出相似度矩阵后，算法将所有对象排成一列，然后把第一个对象归入到一个新簇中，再从头到尾扫描其它对象，检查未聚类对象和新簇对象的相似度是否大于或等于阈值，如果是就把它归并进去，这样对未聚类对象扫描一次以后就会得到一个新簇，同时保证簇里面对象两两之间的相似度至少达到指定的阈值。接下来算法再把剩下的未聚类对象排成一列，按照上述方法进行聚类，直到所有对象都聚类为止。

在一个实施例中，以南方某页岩区块为选定区块进行实验：

(1)建立南方某页岩气区块基础数据库，将具有微地震监测数据的56个井段作为样本井段，收集该批井段的工程地质参数和压裂施工参数基础数据，总计可参与类比的参数为67项；

(2)利用体积包络法对微地震监测数据进行解释，获取压裂后各井段的压裂改造体积，输入基础数据库；

(3)以压裂改造体积为目标，开展样本数据敏感性参数分析，确定主要影响该页岩气区块压后改造体积的高敏感工程地质参数及高敏感压裂施工参数各10项；

(4)以新钻水平井的某一段为目标井段，基于相似度计量方法计算目标井段与样本数据集中的样本井段之间的高敏感工程地质参数的相似度，筛选出高敏感工程地质参数相似度大于80％的样本，结果为33个样本类似；

(5)在筛选基础上，再进行高敏感压裂施工参数的相似度类比，类比得到与其相似度大于80％的段有3段，其中相似度最高为86％。相似度最高的样本井段改造体积近似为目标井段改造体积。

总结来说，本发明属于油气田勘探开发中的水力压裂技术领域，具体而言，涉及一种基于类比评价的压裂改造体积预测方法，包括以下几个步骤：

A、收集类比基础参数，包括工程地质参数与压裂井段的压裂施工参数；

B、收集微地震井解释井段事件三维坐标数据，利用包络法对样本井段SRV体积进行估算；

C、建立微地震井解释井段关键参数的样本数据集；

D、对目标井段和样本井段的参数进行标准化处理；

E、通过体积敏感性参数分析，确定影响某开发区块压后改造体积的高敏感工程地质及高敏感压裂施工参数各10项；

F、基于相似度计量方法，计算目标井段与样本数据集中的样本井段之间的相似度；

G、样本井段与目标井段的定量类比评价值计算；

H、通过参数集类比计算，筛选高相似度的样本井段的压裂改造体积作为目标井段的压裂改造体积，从而获取目标井段的改造体积。

本发明可以为现场提供一种低成本、客观、快速评价压后改造体积评价技术，为压后评价和开发方案优化提供指导。

如图6，压裂改造体积预测装置600包含基础数据库模块601、参数筛选模块602以及相似度比较模块603。其中，基础数据库模块601包含三维凸包单元6011以及二维凸包单元6012；参数筛选模块602包含序列生成单元6021、标准化单元6022、关联系数单元6023以及关联度单元6024；相似度比较模块603包含第一筛选单元6031以及第二筛选单元6032。

基础数据库模块601用于建立目标井段所在区块的基础数据库，将区块内具有微地震检测数据的井段作为样本井段，收集样本井段的工程地质参数、压裂施工参数以及压裂改造体积录入基础数据库。

具体来说，三维凸包单元6011以及二维凸包单元6012分别通过三维凸包增量法以及二维凸包算法计算得到样本井段的压裂改造体积。

参数筛选模块602用于利用多因素分析方法，以基础数据库中的压裂改造体积为目标，开展敏感性参数分析，从工程地质参数以及压裂施工参数中筛选出影响压裂改造体积的高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数。

具体来说，序列生成单元6021用于选取样本井段的压裂改造体积作为参考序列，工程地质参数以及压裂施工参数分别作为第一比较序列组以及第二比较序列组。

具体来说，标准化单元6022用于对参考序列、第一比较序列组以及第二比较序列组进行无量纲化处理，得到标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组。

具体来说，关联系数单元6023用于基于标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组进行关联系数计算，得到关联系数组。

具体来说，关联度单元6024用于通过关联度计算公式结合关联系数组计算关联度，筛选得到高敏感工程地质参数以及高敏感压裂施工参数。

相似度比较模块603用于基于相似度计量方法，计算目标井段与基础数据库中的样本井段之间高敏感地质参数的相似度以及高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为目标井段的压裂改造体积。

具体来说，第一筛选单元6031用于基于相似度定量方法依次类比目标井段与样本井段的高敏感工程地质参数的相似度，筛选得到与目标井段相似度大于预设值的相似样本井段。

具体来说，第二筛选单元6032对于相似样本井段，基于相似度定量方法依次类比目标井段与相似样本井段的高敏感压裂施工参数的相似度，筛选得到与目标井段相似度最高的的样本井段。

综上，本发明提供的用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法及装置首次运用类比评价的方法预测压裂改造体积，针对具有微地震等监测结果的已压裂页岩气井建立地质工程参数、压裂施工参数与微地震监测数据等样本数据集，通过类比样本井段与目标井段之间的相似度来快速获取目标井段压裂后的改造体积；本发明为油气田开发现场提供一种低成本、客观、快速评价压后压裂改造体积评价技术，为压后评价和开发方案优化提供指导。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

步骤三：基于相似度计量方法，计算目标井段与所述基础数据库中的样本井段之间所述高敏感工程地质参数的相似度以及所述高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与所述目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为所述目标井段的压裂改造体积；

所述步骤二中具体包含以下步骤：选取所述样本井段的压裂改造体积作为参考序列，所述工程地质参数以及所述压裂施工参数分别作为第一比较序列组以及第二比较序列组；对所述参考序列、所述第一比较序列组以及所述第二比较序列组进行无量纲化处理，得到标准化参考序列、标准化第一比较序列组以及标准化第二比较序列组；

所述步骤二中具体包含以下步骤：基于所述标准化参考序列、所述标准化第一比较序列组以及所述标准化第二比较序列组进行关联系数计算，得到关联系数组；通过关联度计算公式结合所述关联系数组计算关联度，筛选得到所述高敏感工程地质参数以及所述高敏感压裂施工参数；

所述步骤三中具体包含以下步骤：基于相似度定量方法依次类比所述目标井段与所述样本井段的高敏感工程地质参数的相似度，筛选得到与所述目标井段相似度大于预设值的相似样本井段；

所述步骤三中具体包含以下步骤：对于所述相似样本井段，基于所述相似度定量方法依次类比所述目标井段与所述相似样本井段的高敏感压裂施工参数的相似度，筛选得到与所述目标井段相似度最高的样本井段。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中具体包含以下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过三维凸包增量法或二维凸包算法计算得到所述样本井段的压裂改造体积。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工程地质参数包含：目标层深度、层位、储层厚度、地层倾角、杨氏模量、泊松比、孔隙度、测井渗透率、垂向应力、最大水平主应力、最小水平主应力、水平主应力差异、水平主应力差异系数、长英质含量、碳酸盐岩含量、黏土含量、裂缝指数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压裂施工参数包含：段间距、簇间距、射孔密度、射孔孔径、射孔簇数、净压力指数、破裂压力、延伸压力、停泵压力、滑溜水用量、线性胶用量、冻胶用量、排量、100目支撑剂用量、40/70目支撑剂用量、30/50目支撑剂用量、20/40目支撑剂用量。

6.一种用于页岩气储层的压裂改造体积预测装置，其特征在于，执行如权利要求1-5中任一项所述的方法，所述装置包含：

相似度比较模块，其用于基于相似度计量方法，计算目标井段与所述基础数据库中的样本井段之间所述高敏感工程地质参数的相似度以及所述高敏感压裂施工参数的相似度，将筛选出与所述目标井段相似度最高的样本井段的压裂改造体积作为所述目标井段的压裂改造体积。