基于正交试验的低渗透油藏裂缝参数优化研究

水平井压裂技术作为提高低渗透油气藏产量的一项重要技术已在各大油气田实现了高效产能。但在压裂过程中,各裂缝参数会对裂缝产能产生影响。对单一因素的考量只能实现在单方面的参数优化,无法获得最优的压裂方案。正交试验方法能够实现对多因素的综合考量,运用正交及数理统计方法可以设计出一定数量的正交试验方案,通过极差分析方法可以得到各因素的最优水平及对最终结果影响程度最大的因素。选取裂缝长度、裂缝条数、裂缝导流能力及裂缝方位角四个裂缝参数,每个参数设置四个参数水平,通过正交试验可以获得最优试验方案为:裂缝方位角75°、裂缝导流能力50μm~2·cm、裂缝条数4条、裂缝长度150 m。该试验方案在X油田M区块得到了明显的增产效果。     

压裂水平井裂缝参数优化研究

压裂水平井裂缝参数的合理设置能使开采石油的效率大大提高,进一步的推动了油田工程的进度。笔者运用建立数学模型的方法,将开采石油的产量作为目标函数,对影响石油产量的因素--裂缝参数包括裂缝间的距离、裂缝长短、裂缝条数等几方面进行了一系列的优化研究。     

基于模糊优化压力容器的设计

在压力容器常规设计方法单纯根据强度理论进行设计的基础上,提出综合考虑压力容器设计、制造、检验、试运行和工作环境等因素对设计计算的影响。根据模糊数学理论,应用模糊数学优化的方法,把影响压力容器的各因素和等级进行模糊综合评判,得到目标函数约束条件的最优水平截集,从而建立压力容器模糊优化设计的数学模型,寻求最适宜的压力容器设计方案。     

致密气藏分段压裂水平井产能优化分析

利用等效井径模型和叠加原理,考虑裂缝变质量入流和非均匀裂缝参数的影响,建立了适合特低渗透致密气藏水平井分段压裂产能优化模型,并结合实例对产能敏感因素进行了优化分析。结果表明:水平井两侧裂缝入流速度大于内部裂缝入流速度;储层渗透率越大,最优裂缝导流能力越大;裂缝条数和裂缝半长不是越多越长越好,存在极限值;裂缝与井筒垂直时产量最大。研究成果致密气藏水平井分段压裂的设计提供了科学依据。     

低渗油藏CO_2-水交替注入压裂增注设计

综合考虑采收率、经济效益与埋存量研究了中低渗油藏CO_2驱压裂增注设计优化方法。首先,采用响应面法综合考虑储层特征、压裂设计与水气交替3方面6种因素,设计了满足需要的少量代表性CO_2驱方案,生成了方案经济净现值、埋存量指标与各因素之间的预测模型,可以快速、直观的确定针对单目标的最佳方案。同时,建立了综合考虑CO_2驱经济净现值与埋存量的多目标优化方法,可以迅速的确定各因素在不同水平组合情况下实现不同设计目标时的最优CO_2驱方案。研究表明:裂缝长度适中、缝高较大、水气比较小时能够获得CO_2方案经济效益与埋存量的综合最优。     

低孔低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

气井压裂开发是目前提高低孔低渗气藏开发效果的有效手段。水平井压裂作为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,为了充分达到改造效果,裂缝参数必须设计得合理。以大牛地气田低孔低渗油藏为例,采用数值模拟和现场施工参数相结合的方法,对裂缝夹角、裂缝间距、裂缝段数和裂缝缝长等参数进行优化,得出以下几点优化结果:合理的裂缝夹角利于储量动用,进而能够沟通含油气显示富集区,研究表明井眼轨迹方向与最大主应力方向大于60°为宜;合理的裂缝间距和裂缝段数能够增加改造面积,提高单井产量,100-166m为压裂缝最优间距(即6-10段/1000m);裂缝缝长是裂缝参数优化中的一个重要参数,通过建立不同渗透率下的裂缝半长与产能的关系,结合气田本身地质特征,优化裂缝半长在150-250m左右。在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。     

采场结构参数的层次分析和模糊数学综合评价

针对影响采场结构参数选择的复杂因素,提出了一种基于层次分析法和模糊数学的综合评价方法.在评判优选过程中,综合考虑各动态、静态、定量、非定量指标,如经济、安全、技术等指标,运用层次分析法确定各因素权重,根据模糊数学原理选择合理的隶属度函数,建立模糊综合评判模型,进行模糊优选.以康家湾矿拟采用的分段空场嗣后充填法为例,根据数值模拟结果从9种待选结构参数组合中筛选6种方案,进行模糊综合评判,得出各方案优越度分别为96.3%、77.1%、96.6%、82.2%、89.1%、79.0%,最终确定方案5最优,其矿房跨度20 m,间柱4 m,顶板厚度4 m.     

露天矿开采境界优化的模糊数学方法

针对大型露天矿开采境界优化问题,采用模糊数学的模糊综合评判原理建立了优化模型。针对某露天矿山工程实际,利用该模型对设计提出的几种方案进行优化,确定出在多种因素影响下的最优方案。     

水平井分段压裂效果评价方法及应用

随着水力压裂技术在低渗透油气藏的应用越来越来广泛,压裂效果的评价开始越来越受到重视,评价结果的准确性是裂缝参数的优化、压裂后产能预测的重要保障,进而降低压裂成本和提高油气采收率。传统评价方法主要有层次分析、模糊综合评价以及灰色关联分析等,本文首先通过反映像相关性分析与因子分析确定压裂效果评价因子,采用偏好系数将层次分析确定的主观指标权重与相似权法确定的客观权重结合,通过建立单指标未确知测度函数作为因子的隶属度函数,最后结合模糊综合评价对苏里格气田的单井压裂效果进行综合评价,结果经过分析证明了该评价模型的可靠性。评价的结果可以验证或修正水力压裂中使用的模型,从而达到合理高效开发油气田的目的。     

利用FRACPRO软件进行人工压裂裂缝分析方法探讨

压裂施工设计是压裂施工的指导性文件,一口井压裂施工的成功并不能说明这口井压裂措施的成功,尽管施工达到了设计参数,并不一定说明就能保证压裂效果,压裂效果是油井改造的最终目标,它一定程度上取决于选井选层,施工的效果,另外很大程度上取决于压裂施工设计是否科学合理,压裂施工设计是根据油井所在区块,从油藏工程的角度出发,如考虑油井的开发开采现状,井网井距分布等,优化确定合理的裂缝半长,再根据油井储层地质参数、岩石力学参数等,选取适当的裂缝扩展模型,利用计算机优化计算一定裂缝几何维度所需的砂量、液量以及所需设备功率等等,从而指导压裂施工,在储层中形成所设计的裂缝几何尺寸。     

水力压裂压后加权平均在综合评估中的应用

本文通过引入加权平均法，建立了综合评估有关压裂参数（如裂缝长度、裂缝高度、裂缝宽度、裂缝导流能力、裂缝闭合压力和压裂液综合滤失系数等）的模型并对其求解。实例分析表明，此种方法有望解决压后各种技术评估结果的不一致性，具有一定实用性。     

基于模糊数学和灰关联分析的多因素综合评判方法优选完井方式

采用模糊数学和灰关联分析相结合的多因素综合评判方法进行完井方式优选,克服了单独使用模糊综合评判时权重集人为赋值的片面性,使评价更加客观全面合理.首先分析影响完井方式选择的因素,然后建立完井方式优选的多因素综合评判理论模型,最后进行了实例计算.     

基于直觉模糊多属性群决策的压裂风险排序

针对目前低渗透油气藏压裂技术风险评估的不确定性及方法的单一性。应用直觉三角模糊数理论和多属性群决策理论,建立一种新的压裂风险排序模型,提高了风险排序的准确度。首先,确定压裂风险影响指标体系和风险因素的属性。其次,收集专家对压裂风险影响指标在各风险属性下的判断信息,并提出一种新的确定直觉模糊数中隶属度和非隶属度的方法,且应用该方法将判断信息转换为相应的三角模糊数和直觉三角模糊数。然后,确定各风险属性的熵权并确定不同方案的风险综合值;最后,利用逼近理想解法和直觉模糊数距离排序法对不同方案的风险综合值进行排序,并给出两种方法的比较。结果表明模型是有效的,并且有一定的实际应用价值。     

柳林地区煤层渗透率影响因素及模糊综合评价

煤储层渗透性是寻找煤层气有利开发的关键参数之一。本文通过对柳林地区煤层渗透性深入研究,并结合大量煤层气田勘探开发资料分析了影响柳林地区煤层渗透率的两大因素：煤体条件（煤的原生孔结构、煤体裂隙结构、煤体结构）、煤层赋存条件（埋深、地应力、储层压力）。针对该区多煤层区域上渗透率变化较大的情况,应用多层次模糊综合评判法建立了该区煤层渗透性评价指标体系。利用渗透性模糊综合评判数学模型,对煤层进行了渗透性模糊综合评价,得出了该煤层渗透率为中等级别,评价结果与实测结果相符,为寻找渗透性较好的矿区或井田提供了新的预测方法。     

基于响应面模型和遗传算法的注塑工艺多目标优化

结合Taguchi试验设计,利用注塑成型计算机辅助工程（CAE）模拟软件Moldflow对不同工艺参数下的注射成型进行模拟分析,对成型塑件体积收缩率、翘曲变形及缩痕指数3个目标进行综合评判;建立综合评分与工艺参数关系的代理模型——响应面模型,然后结合遗传算法进行全局多目标优化寻优,获得最优工艺组合,并进行模拟验证。结果表明,建立的响应面模型是可靠的,利用响应面模型进行注塑工艺多目标优化是一种有效的方法。     

岩石Π型断裂韧度剖面的预测研究

水力裂缝的起裂、扩展和转向主要受岩石Π型断裂韧度的影响,岩石断裂韧度参数的获取对水力压裂施工设计有重要的影响。然而,直接测量岩石断裂韧度具有费用高、可用岩心数量有限、转向时间长等缺点,因此,本文在直切口巴西圆盘方法的基础上发展了Π型岩石断裂韧度新型测量法,并在在测井资料的基础上建立了求取岩石断裂韧度剖面的数学模型,为后续压裂施工设计提供了纵向上连续的准确的岩石断裂韧度数据。     

姬塬长8油藏压裂优化设计

低渗透油田储层物性差,非均质性强,开发难度大,经济效益差,因此,加强低渗透油气藏渗流机理研究,加强开发与开采新工艺研究,不断提高低渗透油气田开发水平获得最佳经济效益,乃是当今石油工业发展的当务之急.本文分两部分讲述压裂优化设计,第一部分是压裂优化设计参数,可分为裂缝长、宽、高及导流能力的优化、压裂液的优化、支撑剂的优化,第二部分是压裂经济评价,压裂经济评价除依据油田开发方案经济评价方法外,还要考虑压裂和在评价期重复压裂等因素,通过模拟油藏中水力压裂裂缝对生产的影响,评价压裂的经济可行性和为方案优选提供根据.     

基于CAE和DOE的注塑成型工艺多目标优化研究

结合注塑模拟分析软件Moldflow和正交试验法,对不同工艺条件下的塑件成型过程进行模拟分析,确定塑件制品品质评价指标为制品体积收缩率、表面缩痕指数和最大翘曲量,运用模糊数学中的综合评判法,建立主要成型工艺影响因素的多指标综合评价数学模型;通过对综合目标值的极差分析,确定熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间等工艺参数对综合目标值的影响程度的大小,绘制因素水平影响趋势图,分析得出最优的工艺参数组合方案,并对该工艺组合方案进行模拟验证。     

灰色关联分析在压裂效果影响因素研究中的应用

胡尖山长4+5油藏是典型的特低渗油藏,压裂改造是该类油藏开发获得工业油流的必须手段.为了避免传统压裂选井选层的经验性和盲目性,本文运用了灰色关联分析方法建立了适合该区压裂效果影响因素分析的数学模型,最后通过模型的实际运用具有很好的吻合性,为现场该类油藏压裂效果的影响因素评价提供了依据和指导.     

水泥生产除尘效果模糊综合评价研究

文中阐述了基于层次分析的水泥生产除尘效果模糊综合评价方法。利用层次分析将复杂的决策系统分解成若干个简单的决策系统，将模糊数学应用于判别水泥生产除尘效果的优劣，使得难以量化的质量评价问题转化成定量的结果。