[发明专利]一种页岩气压裂施工3000型设备摆放仿真方法及实现

说明书

技术领域

本发明涉及页岩气压裂开发领域，是一种页岩气压裂施工3000型设备摆放仿真方法及实现；尤其涉及的是该仿真方法在页岩气压裂施工3000型设备摆放中的实现，它适合于页岩气压裂现场设备摆放方案的快速决策。

背景技术

近几年，非常规油气藏在油气藏勘探与开发中处于越来越重要的地位。对于砂岩和碳酸岩等常规储层的压裂施工，其压裂规模较小，现场施工设备摆放可以根据丰富的现场经验进行。但是，随着页岩气、煤层气、超深层等非常规油气藏的勘探与开发，特别是对页岩气的开发，对压裂规模、设备数量以及由此导致的现场设备摆放形式等提出了新的要求。我国四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等盆地均有页岩气成藏的地质条件，重点攻关开发区块位于四川盆地。四川页岩气开发区特有的山地丘陵地带的特点，使得井场可用面积受到制约，与页岩气藏大规模压裂开发所需要的多设备、大井场的特点相违背。所以，常规油气藏压裂施工设备摆放的经验已经在页岩等非常规油气藏中不能得到合理地运用，一套完善的设备摆放仿真方法及其实现对于高效开发页岩气藏至关重要。

本次发明是基于国家科技重大专项(2011ZX05048)的课题(2011ZX05048-11HZ)的研究工作，完成的“一种页岩气压裂施工3000型设备摆放仿真方法及实现”。

本次发明的一种页岩气压裂施工3000型设备摆放仿真方法，具体基于最新3000型压裂车组在页岩气藏中的运用，以3D Studio Max软件作为设备模型建模平台，选用Visual C++6.0作为编程工具平台，结合Microsoft基础类库MFC与OpenGL图形图像处理技术，进行仿真动画处理。其步骤是：针对3000型压裂设备，运用3D Studio Max(简称3ds max)软件制作压裂设备三维模型；制定页岩气压裂施工摆放一般性原则，并将其与压裂设备三维模型基础资料作为数据库；界面设计和函数关联的设定，包括输入参数包括压裂规模参数和井场条件参数两大部分；MFC类向导与界面的选择，为每一个信息参数定义一个对应的变量，完成后可以在后台程序中查到对应的变量定义，包括各个压裂装备及井场的条件等参数；利用计时器事件，完成3000型压裂设备的动静态载入。

该仿真模拟方法的实现，有利于页岩气的高效开发，将对实现页岩气的商业化生产提供保障，产生良好的经济和社会效益，并具有能源战略性意义。且目的在于可以根据现场施工参数和井场情况，快速准确的确定3000型成套压裂装备施工摆放形式，满足高效、健康、安全、环保的要求，对提高成套装备利用效率利大型及超高压力储层压裂酸化施工成功率具有重要的意义。

发明内容

本发明涉及一种能够快速准确地确定3000型成套压裂装备施工摆放形式，满足高效、健康、安全、环保的要求的页岩气藏压裂施工设备摆放仿真方法及实现。

本发明的技术支持，用到以下三个方面。一是建模技术，主要为仿真提供设备模型元素；二是图形图像处理技术，用来实现模型元素的控制和仿真动画的制作；三是主体的开发语言，提供主流的开发语言作为仿真系统的基础语言平台。

本发明采用3D Studio Max(简称3ds max)软件作为设备模型的建模平台，完成基本数据库的设定；选用Visual C++6.0作为编程工具平台；结合Microsoft基础类库MFC与OpenGL图形图像处理技术，进行图形图像及仿真动画处理。

本发明仿真方法设计四个模块：参数输入模块、规范参照模块、设备选择模块和图形图像处理模块：(1)参数输入模块主要设计为压裂规模参数和井场条件参数的输入功能模块，是界面模块之一。(2)设备选择模块设计为显示自动选择设备组合与手动修改设备组合的功能模块，也是界面模块之一，在确认压裂规模参数和井场条件参数之后被调用显示自动选择设备组合信息。(3)图形图像处理模块是仿真系统的核心模块，主要包括设备三维模型载入、设备模型安置、设备模型入场动画处理三大功能模块。在设备组合信息确认之后被联合调用，实现压裂现场摆放过程的仿真动画处理。(4)规范参照模块是为其它三个模块提供设置依据的导向性模块。其中设备参数和设备选择要求将参数输入模块与设备选择模块连接，实现不同工况条件下的设备选择方案。设备参数和设备摆放规范决定了图形图像处理模块中的设备模型安置及设备模型的占地与间距。

本发明页岩气压裂施工3000型设备摆放仿真方法的思路具体包括：

(1)条件输入模块