Исследование модели прогнозирования уровней риска гидроразрыва горизонтальных скважин глубокого сланцевого газа

WU JIANFA ,  

REN LAN ,  

SHEN CHENG ,  

REN QIANQIU ,  

CHEN BOWEN ,  

LIN RAN ,  

摘要

В процессе гидроразрыва пласта глубокого сланцевого газа в Сычуаньском бассейне для снижения рисков соляного мостика и вытеснения жидкости вблизи зон разломов обычно применяются осторожные меры контроля, однако это часто приводит к значительному снижению продуктивности. Для эффективного контроля рисков при максимальном увеличении конечных извлекаемых запасов (EUR) на одну скважину необходимо точное распознавание и прогнозирование рисков. На основе мониторинговых и строительных данных проведена системная классификация и градация рисков соляного мостика и вытеснения для 2156 участков гидроразрыва в районе скважин Южного Сычуаня Y, а также собрана статистика ключевых геологических характеристик: зон разломов, микроскопических природных слабин, механики горных пород и геостатического напряжения. Далее с помощью статистического анализа выявлены закономерности влияния геологических параметров на риски, впервые применена модель прогноза рисков на основе оптимизации роя частиц и обратного распространения нейронной сети с геологическими параметрами на входе и уровнем риска на выходе. Результаты показали, что риски в основном контролируются распределением зон разломов; микроскопические природные слабые поверхности, механика горных пород и геостатическое напряжение влияют на риски через изменение направлений распространения гидроразрывных трещин и локального распределения напряжений. Модель прогнозирования достигла точности выше 83% на 80% обучающей и 20% тестовой выборках, показывая хорошую подгонку и обобщающую способность. На основе прогнозов предложены инженерные меры контроля, сформирован интегрированный подход «прогноз риска перед гидроразрывом — оптимизация плана гидроразрыва». Результаты применения на месторождениях показали эффективность в предотвращении рисков и значительное повышение EUR на километр скважины, что обеспечивает баланс между контролем риска и повышением производительности. Исследование предоставляет новый метод прогнозирования рисков для гидроразрыва глубокого сланцевого газа и служит ориентиром для оптимизации проектирования ГРП.

关键词

глубокий сланцевый газ; соляной мостик; вытеснение; модель прогнозирования уровней риска; оптимизация роя частиц-нейронная сеть обратного распространения; инженерные меры контроля

阅读全文