Optimización de parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento basada en el método de superficie de respuesta y el algoritmo integrado de enjambre de partículas con aprendizaje

LU CONG ,  

WANG XINLIN ,  

ZENG QIJUN ,  

LI QIUYUE ,  

摘要

El campo petrolero G de la cuenca de Ordos ha entrado en la etapa media y tardía de desarrollo, enfrentando el desafío de la disminución de la producción causada por la reducción de la energía de la formación. La remodelación mediante fracturamiento combinada con la inyección de agua para suplementar energía es una estrategia común para aumentar la producción, pero en el campo G, debido a la incompatibilidad de los parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento, con frecuencia se producen filtraciones de agua y aparición prematura de agua en pozos vecinos, lo que limita gravemente la efectividad del desarrollo. Por lo tanto, la investigación se centra en la optimización integrada de los parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento en el campo G. Primero, basándose en el software de simulación numérica CMG, se estableció un modelo geológico representativo del grupo de pozos, analizándose profundamente el mecanismo de almacenamiento de energía por inyección de agua. Luego, mediante un análisis de factores únicos, se identificaron sistemáticamente los parámetros clave que afectan significativamente la producción acumulada a 1000 días, incluyendo la razón de longitud de fractura, la capacidad de conducción de la fractura, la intensidad de inyección, el volumen diario de inyección de agua y el tiempo de cierre del pozo. Posteriormente, se aplicó el método de superficie de respuesta para construir un modelo predictivo de alta precisión entre los parámetros clave y la producción acumulada, y se verificó la fiabilidad del modelo mediante análisis de residuos y simulación numérica. Finalmente, se introdujo un algoritmo integrado de optimización por enjambre de partículas con aprendizaje con el objetivo de maximizar la producción acumulada, realizando una optimización iterativa de los parámetros clave. Tras aplicar esta estrategia de optimización integrada, la efectividad del desarrollo mejoró significativamente, y el plan optimizado aumentó la producción acumulada a 1000 días en un 5,98 % en comparación con los resultados simulados con parámetros optimizados por el método de superficie de respuesta. Los resultados del estudio no solo determinaron con éxito la combinación óptima de parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento para el campo G, sino que también demostraron que el método integrado de optimización que combina análisis de factores únicos, método de superficie de respuesta y algoritmos inteligentes puede resolver eficazmente el problema de baja producción causado por la incompatibilidad de parámetros de almacenamiento por fracturamiento, aumentando así significativamente la producción de petróleo crudo. La estrategia de optimización integrada propuesta proporciona una solución técnica sistemática y viable para los problemas comunes de insuficiente productividad natural y dificultades para mejorar la eficacia del desarrollo en reservorios con coeficiente de presión bajo, y tiene un importante valor aplicado para la cuenca de Ordos y reservorios similares.

关键词

Algoritmo integrado de enjambre de partículas con aprendizaje; almacenamiento de energía; fracturamiento; optimización de parámetros del proceso; método de superficie de respuesta

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