煤层压裂裂缝高度预测技术研究摘要
水力压裂是煤层气增产的首选方法和主要措施。煤层气井必须经过压裂改造才能形成工业性气流,但要实现煤层气高效增产,目前面临的难题还很多,其中煤层压裂裂缝高度的准确预测就是迫切需要解决的关键技术问题之一。准确判断煤层压裂裂缝高度,选择合理的施工参数,对提高煤层压裂成功率和压后产量有十分重要的意义。针对煤层压裂裂缝高度预测技术,通过硕士期间的研究工作,本文取得了如下研究成果:(1)分别利用测井解释地应力技术和压裂压力分析技术进行了煤层压裂裂缝形态判别,应用于鄂东气田韩城区块138口井,掌握了煤层压裂裂缝形态规律,奠定了煤层压裂裂缝模拟的基础。(2)利用裂缝模拟软件对73口井(判别为垂直缝的情形)进行了应用,结合井温测试的裂缝高度,采用多次线性回归的方法对裂缝模拟结果进行校核,提出了简易可行的计算公式。(3)利用常规测井资料和压裂施工资料,应用灰色关联度分析,优选出了影响裂缝高度的主要参数(深度、煤层厚度、密度、声波时差、压裂施工排量、施工总砂量、前置液百分数、施工总液量);在此基础上,构建了预测煤层压裂裂缝高度的双隐层神经网络模型,形成了压裂裂缝高度的神经网络预测技术。(4)基于上述两项技术,研制了煤层压裂裂缝高度预测软件,应用软件进行了3口井的压裂裂缝高度计算,计算结果与井温测试的裂缝高度对比表明:利用神经网络计算裂缝高度的准确率为86.4%,利用模拟校核公式计算裂缝高度的准确率为87.2%。说明采用煤层压裂裂缝高度预测技术研制的软件具有合理性,在煤层气井压裂施工前期可以用来计算施工井的压裂裂缝高度,对判断压裂施工泵注程序是否合理提供依据也为今后煤层压裂系统的优化奠定基础。
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