3.2 建立智能决策平台,满足压裂参数优化的需要油气层开发过程中,甜点的识别及预测是井眼 轨道和压裂参数优化的基础 。现有的压裂参数优化*** 采用的是储层平均地质参数,无法做到每一 段、每一簇都最优化 。因此,基于大数据及云计算 等手段,在以往甜点的点分布模型或一维分布模型 的基础上,结合叠前/叠后地震数据反演,计算“井 工厂”开发单元或单井控制区域内的三维甜点分布,并实现可视化、各种切线剖分及任意角度旋转 观察等目标 。在此基础上,基于地质导向或旋转导 向钻井技术,并结合裂缝的纵向延伸剖面特征,合理优化水平井井眼轨道,并与段簇位置精细划分和各簇裂缝的长度、导流能力及复杂性程度等紧密结合,即在甜点分布密集处适当增大缝长、导流能力及裂缝复杂性程度,以实现油气井生产能力的最大化 。或者,可以适当降低缝长、导流能力及裂缝复杂性程度,以最大限度地降低成本 。通过这种方式,最终实现钻井及压裂能“闻着油味走”的技术 目标,最大限度地实现降本增效 。因此,需要研制基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台,以提高压裂参数优化的针对性和有效性,提升压裂效果,实现非常规油气资源的高效开发 。
3.3 研制智能响应性压裂流体及材料目前,压裂流体及材料的主体性能比较单一,需要研制温度、压力等井下环境智能响应性流体和材料,以满足提高压裂效果的需要 。在水力压裂的高 温高压状态下,环境条件主要包括温度、压力、剪切速率、pH值、阴阳离子种类及浓度,以及光、电、磁的强度等 。对于压裂液体系,可以研发相态智能转化型压裂液,在低温下为高流动性液态,在高温下自聚集逆向形成多个颗粒的固态,形成一种原位成型支撑剂,可以提高分支缝及微裂缝的导流能力 。对于暂堵剂,可以研发压力敏感性液态暂堵剂,当暂堵压力升高时,其黏度逆势增加,从而进一步增强暂堵效果,当新缝开启或压后返排导致压力下降时,其黏度随之下降,从而顺利返排并降低储层伤害;还可以研发自膨胀式暂堵剂,在暂堵后压力升高时能自动膨胀(体积增大),使裂缝由部分暂堵向完全暂堵转变,从而提高暂堵效率和暂堵后出现簇 间或缝内转向裂缝的概率 。对于支撑剂,可以研发离子或 pH 值响应性支撑剂自聚材料,裂缝内的支撑剂可以自动聚集成团,形成柱状支撑,从而大幅度提高深层油气 *** 工裂缝导流能力 。
3.4 研制智能响应性压裂流体及材料多簇多尺度水力裂缝的造缝及支撑效果的四维智能监测模型及可视化显示是智能压裂实时控制的核心技术,也是压裂施工参数调整的基础和依据 。常规 CT 扫描技术可以完成类似的工作,但仅限于 实验室的全直径岩心或人造岩样的尺度 。现场大尺 度量级的多簇多尺度裂缝监测技术,包括测斜仪、微地震、分布式光纤、广域电磁法及电磁造影等技术,都有各自的局限性,难以精细描述多簇裂缝和多尺度裂缝的造缝及支撑的全过程动态变化 。因此,亟需研发裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化,为暂堵球、暂堵剂和支撑剂等的注入程序设计(包括加入时机、浓度或速度以及总量等)提供依据,并能实时调整泵注程序,适时观察各簇裂缝的均衡延伸程度、多尺度裂缝的扩展及支撑剂进入动态,使各簇裂缝的均衡破裂、均衡延伸、均衡加砂和均衡导流成为可能 。实际上,即使水平井分段压裂实现了均衡破裂和均衡延伸,由于支撑剂运移受多因素影响,实现均衡加砂的难度极大,但均衡加砂对于压后油气生产的均衡性及单井最终可采储量(EUR)影响极大,因此,必须开展相应的技术攻关,以最大限度地实现均衡加砂的目标 。
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