Optimización de parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento basada en el método de superficie de respuesta y el algoritmo de enjambre de partículas con aprendizaje integrado
El campo petrolero G en la cuenca de Ordos ha entrado en la etapa media y tardía de desarrollo, enfrentando el desafío de la disminución de la producción debido a la degradación de la energía del yacimiento. La reconstrucción mediante fracturamiento combinada con la inyección de agua para compensar la energía es una estrategia común para incrementar la producción, pero debido al desajuste en los parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento en el campo G, frecuentemente se producen canales de agua y la aparición prematura de agua en pozos adyacentes, lo que limita seriamente 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, basado en el software de simulación numérica CMG, se estableció un modelo geológico representativo de un conjunto de pozos, se analizó profundamente el mecanismo de almacenamiento energético por inyección de agua, y luego se aplicó el método de análisis unifactorial para identificar sistemáticamente los parámetros clave que afectan significativamente la producción acumulada durante 1000 días, incluyendo la relación de longitud de fractura, la capacidad de conducción de la fractura, la intensidad de inyección, la cantidad diaria de agua inyectada y el tiempo de cierre del pozo. Posteriormente, se utilizó el método de superficie de respuesta para construir un modelo de predicción de alta precisión entre los parámetros clave y la producción acumulada, y se validó la fiabilidad del modelo mediante análisis de residuos y simulación numérica. Finalmente, se introdujo un algoritmo de optimización de enjambre de partículas con aprendizaje extenso, con el objetivo de maximizar la producción acumulada, para la optimización iterativa de los parámetros clave. Tras la aplicación de esta estrategia de optimización integrada, la efectividad del desarrollo mejoró significativamente, y el plan optimizado aumentó la producción acumulada en 1000 días en un 5.98% en comparación con los resultados de simulación con parámetros optimizados mediante 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 adecuados para el campo G, sino que también demostraron que el método de optimización integrada que combina el análisis unifactorial, el método de superficie de respuesta y algoritmos inteligentes puede resolver eficazmente el problema de producción ineficiente debido al desajuste de los parámetros de almacenamiento de energía por fracturamiento, aumentando significativamente la producción de petróleo crudo. La estrategia de optimización integrada propuesta proporciona una solución técnica sistemática y factible para resolver problemas de insuficiente capacidad de producción natural y dificultades para mejorar la eficiencia del desarrollo en yacimientos con coeficiente de presión bajo, y posee un importante valor aplicado para la cuenca de Ordos y yacimientos similares.
关键词
Algoritmo de enjambre de partículas con aprendizaje integrado;almacenamiento de energía;fracturamiento;optimización de parámetros de proceso;método de superficie de respuesta