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天然气工业 2024年第9期44卷 13-26页

作者：郭建春张宇曾凡辉胡大淦白小嵩龚高彬任文希油气藏地质与开发工程全国重点实验室·西南石油大学

非常规储层油气资源丰富,压裂是释放非常规储层油气的必要手段,但压裂优化是一个多模态、高维度、大尺度、细时空的复杂大系统问题。为实现非常规储层压裂系统开发,梳理了油气压裂人工智能3个应用场景:透明油气藏数智化构建和压裂双甜... 详细信息

非常规储层油气资源丰富,压裂是释放非常规储层油气的必要手段,但压裂优化是一个多模态、高维度、大尺度、细时空的复杂大系统问题。为实现非常规储层压裂系统开发,梳理了油气压裂人工智能3个应用场景:透明油气藏数智化构建和压裂双甜点智能优选、机理—数据联合驱动的压裂工艺参数智能优化和压裂风险预警及在线监控智能调控,然后明确了智能压裂3个方面技术特征,并展望了智能压裂未来5个方面的技术攻关方向。研究结果表明:(1)形成了地质多源数据、建模迭代更新精准化技术,助力了优选地质工程压裂双甜点;(2)建立了机理数据驱动多目标优化压裂参数方法,促进了裂缝均衡扩展、扩大体积和提高产量;(3)开发了压裂动态监测及在线调控流程,支撑了压裂高效、可持续开发,提高压裂效率和油气采收率;(4)提出了“甜点选择数智化—压裂参数智能化—在线监测调控精准化—四维可视化”的地质—工程“动态一体化”智能压裂新理念。结论认为,强化数字孪生智能压裂可视化技术、构建生成式智能压裂大数据生态系统、融合机理数据的工艺参数优化方法、开发压裂动态智能预测监测技术、创新远程智能压裂决策控制系统,可为智能压裂革新发展提供理论指导和技术支撑,为未来压裂人机交互智能决策和闭环调控的实现指明了方向。

关键词：非常规储层智能压裂透明油气藏数智化机理数据驱动风险预警与在线调控数字孪生

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国内外智能压裂技术现状及发展趋势

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石油钻探技术 2022年第3期50卷 1-9页

作者：蒋廷学周珺廖璐璐页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油工程技术研究院北京102206

随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用,智能压裂技术取得较大的进展,包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技... 详细信息

随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用,智能压裂技术取得较大的进展,包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技术等方面,但其智能化程度不一,没有形成一个完整的智能压裂技术体系。在分析智能压裂技术现状的基础上,指出了智能压裂的发展趋势,包括开展小数据样本的深度挖掘、建立基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台、研制智能响应性压裂流体及材料、研制裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化、研制无人值守压裂设备及智能工具等,这对于形成完整统一的智能压裂技术体系,实现新一轮水力压裂技术的革新具有重要意义。

关键词：人工智能水力压裂智能压裂发展现状发展趋势

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页岩气水平井智能压裂监测技术研究

页岩气水平井智能压裂监测技术研究

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第32届全国天然气学术年会（2020）

作者：王峻源王文弋山何彦兵西南油气田分公司开发事业部

大排量体积分段压裂技术已成为页岩气藏开发的主要工艺技术,压裂施工完成后,有效的进行压裂施工效果评价,优化后期完井设计,改善改造效果,提高水平井最终采收率。现阶段常用的压裂监测和评价方法主要包括光纤监测法、井温测井法、微地... 详细信息

大排量体积分段压裂技术已成为页岩气藏开发的主要工艺技术,压裂施工完成后,有效的进行压裂施工效果评价,优化后期完井设计,改善改造效果,提高水平井最终采收率。现阶段常用的压裂监测和评价方法主要包括光纤监测法、井温测井法、微地震监测法、测井仪成像监测法等,但都不同程度上存在一定的不足,各种监测方法总是存在一定的适应性和局限性。因此,研究适合于页岩气水平井新型压裂监测技术,准确监测产液剖面监测显得尤为重要。Resman智能合成示踪剂是一种独特的可识别化学特征的工程聚合物,可用于识别油、水或天然气,可加工成任何形状,使其可封装于不同形状的监测短节中。Resman智能合成示踪剂在与监测流体接触之前保持休眠状态。当与监测流体接触时,以设计的速率释放与之匹配的特有微量示踪分子,且释放速度与流动条件无关。被释放后,示踪分子随地层流体流出地面,通过专业采样方法进行采样、化验,获得具有独特的可识别化学特征的示踪分子浓度,计算各层段流入分布、分层识别见水时间。Resman智能监测技术以成本及风险低、稳定性良好、环保性良好、识别流体准确率高、合成示踪剂监测寿命长等优点,在页岩气水平井压裂监测与评价中占据更大比重。介绍Resman智能监测工作原理、技术特点与配套工艺技术,建立Flush out模型,分析了该技术在某井的应用情况。以瞬间取样方式取样,并建立Flush out模型计算出的各层段的流入分布。分析结果表明:该井产液剖面不均衡性较大,严重影响该井产能发挥和开采综合效益。依据监测结果,对储层模型进行重新评估,为该平台后期完井设计优化、改善压裂施工效果提供数据支撑。

关键词：页岩气水平井智能压裂稳定性监测与评价合成示踪剂

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基于钻头井底机械比能无监督聚类的水平井分段压裂段簇优化

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天然气工业 2023年第7期43卷 55-62页

作者：胡诗梦盛茂石善志李嘉成田守嶒李根生中国石油大学(北京)人工智能学院油气资源与探测国家重点实验室中国石油新疆油田公司玛湖勘探开发项目部中国石油新疆油田公司工程技术研究院

水平井多簇射孔分段压裂是非常规油气储层体积压裂改造主体技术之一,然而我国非常规储层普遍非均质性强,水平井段不同位置裂缝起裂压力差异较大,多簇射孔难以保证簇间裂缝的均衡起裂扩展,因此,亟须精细评价水平井段岩石强度的差异性,优... 详细信息

水平井多簇射孔分段压裂是非常规油气储层体积压裂改造主体技术之一,然而我国非常规储层普遍非均质性强,水平井段不同位置裂缝起裂压力差异较大,多簇射孔难以保证簇间裂缝的均衡起裂扩展,因此,亟须精细评价水平井段岩石强度的差异性,优选岩石强度相近井段布缝,以达到均衡改造的目的。为此,基于钻录井数据,建立了水平井段钻头井底机械比能无监督聚类模型,考虑了钻柱摩阻、复合钻进和射流辅助破岩等因素对井底机械比能的影响,获得了分米级空间分辨率的井底机械比能分布和聚类类别;最后综合考虑缝间应力干扰、套管接箍位置、桥塞位置和井底机械比能聚类结果,形成了以均衡改造为目标的水平井体积压裂布缝优化方法。研究结果表明:(1)相较脆性指数、泊松比、应力差等因素,射孔孔眼冲蚀面积与井底机械比能相关性较高,井底钻头机械比能可有效表征水平井段射孔簇进砂量的差异性,能够作为优选布缝位置的重要指标之一;(2)钻录井数据清洗与平滑、手肘法优选聚类数是获取井底机械比能聚类结果的关键步骤,可实现分米级分辨率区分井底机械比能的差异性;(3)优选了段内井底机械比能均值10%范围内布置射孔簇,所编制的计算机算法能自动优选压裂段簇位置,实现了段间距和簇间距的差异化设计。结论认为,该项研究成果可进一步提高非常规油气储层体积压裂布缝效率和压裂改造均衡性,该技术有望为非常规油气储层水平井体积压裂布缝优化提供思路和新方法。

关键词：非常规油气智能压裂水平井压裂压裂设计机械比能无监督聚类射孔簇参数优化

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