[发明专利]一种页岩气水平井压裂分段方法

说明书

本发明公开了一种页岩气水平井压裂分段方法，该方法包括以下步骤：1)获取水平井地层地质甜点参数；2)根据水平井所在区域，设定获取的各地质甜点参数的最低门槛值，筛选待开采压裂段；3)对待开采压裂段，获取其水平井地层工程甜点参数；4)以步骤3)获得的工程甜点参数数据组建有序数据集，对有序数据集进行聚类，根据聚类结果确定出水平段分段位置。本发明方法使划分的压裂段非均质性最小，能提高压裂改造体积，获得较好压裂效果，提高经济采收效率。

技术领域

本发明涉及页岩气开发技术，尤其涉及一种页岩气水平井压裂分段方法。

背景技术

在非常规页岩气开发过程中，页岩气水平井压裂分段设计方案是重要内容之一，它直接影响水平井水力压裂复杂缝网改造体积与页岩气产能。

现有页岩气水平井压裂分段设计方法包括：1、均匀分段方法：根据水平段长与每段段长经验值均匀分段；该方法存在以下缺陷：当储层其非均质性较弱时，均匀分段对压裂效果影响不大；但是当储层的非均质性较强时，这种均匀布置会导致水力压裂不能得到最优的复杂缝网改造体积，降低采收率。2、利用水平井的地质甜点参数与工程甜点参数构建一个综合参数，利用这个综合参数进行水平井分段。

该方法存在以下缺陷：利用水平井地质甜点参数与工程甜点参数构建一个综合参数，然后这个综合参数进行水平井分段，这种方法可以解决水平段地层非均质性的问题。水平井分段划分应该遵循在选择具有较好地质甜点参数地层(也就是选择具有可开采经济价值水平段地层段)的基础上，使分段内的地层工程甜点参数尽可能接近(以获得最大复杂缝网改造体积，提高采收率)，而构建一个地质甜点参数与工程甜点参数的综合参数去划分水平段难以准确实现此原则；此外利用这个综合参数进行最优化划分的方法一般少有阐明或采用基于Fisher方法的有序样本聚类方法，这种方法存在两个重要缺陷：一是它不适合于样本数据较大的情况，否则计算时间会较长，二是这种最优化算法得到的划分分段会出现一些段特别长，而一些段特别短的情况，这不符合我们实际现场施工需求的，基于fisher方法的有序样本聚类算法难以施加限制条件去得到符合实际生产需求的水平井划分分段。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种页岩气水平井压裂分段方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种页岩气水平井压裂分段方法，包括以下步骤：

1)获取水平井地层地质甜点参数；所述水平井地层地质甜点参数为有总机碳含量TOC、孔隙度、渗透率和含气量中的一个或多个；

2)根据水平井所在区域，设定获取的各地质甜点参数的最低门槛值，筛选待开采压裂段；

3)对待开采压裂段，获取其水平井地层工程甜点参数；所述地层工程甜点参数为最小水平主应力、水平主应力差、天然裂缝和岩石脆性指数中的两个或多个；

4)以步骤3)获得的工程甜点参数数据组建有序数据集，对有序数据集进行聚类，根据聚类结果确定出水平段分段位置。

按上述方案，所述步骤4)中以步骤3)获得的工程甜点参数数据组建有序数据集，具体如下：

将步骤3)中选取的地层工程甜点参数组成一个向量，然后将水平井每个测井采样深度点数据构成多元有序数据集。

按上述方案，所述步骤4)中对有序数据集进行聚类，根据聚类结果确定出水平段分段位置，具体如下：

4.1)对多元有序数据集的预处理与缩放；

4.2)对多元有序数据集聚类；

4.3)根据聚类结果确定压裂段划分方案，获得水平段分段位置。

按上述方案，所述步骤4.1)中对多元有序数据集的预处理与缩放，具体如下：