陆相页岩油作为我国油气战略性接替资源,对其进行合理的经济开发备受业界关注。我国陆相页岩油分布广泛,在松辽、准噶尔盆地等已开展先导性压裂开发试验。我国的页岩油层具有黏土含量高、非均质性强,脆性指数低、孔隙度和渗透率低等特点,且产量衰减快,开发流程复杂。导致传统压裂技术难以实现有效开发。本论文通过地质工程一体化技术体系,进行陆相页岩体积压裂分段分簇及布缝参数优化研究,对我国页岩油藏开发具有重要意义。 (1)基于陆相页岩地质工程一体化技术,采用变差函数建立储层断层模型,结合地质分层数据建立储层层位模型,整合断层、层面建立三维地质构造模型。对地震体采用蚂蚁体追踪完成储层内天然裂缝模型的构建,使用协克里金插值对地震体缺失区域进行数据插值补全整体储层裂缝模型。根据沉积相模型结合单井相控属性建模方法建立杨氏模量、泊松比、孔隙度、渗透率和含水饱和度等属性模型。挑选地质属性差异最大的Q9和Q2层进行压裂模拟重点层位。 (2)基于UFM非常规裂缝建模和线弹性理论建立一种陆相页岩油水力压裂模拟方法,使用试验井进行压裂模拟验证模型准确性。分析地质模型物性分布结合现场压裂施工指导方案,设计Q9和Q2层井18种段簇优化方案。对两口井进行压裂模拟并分析SRV。研究发现:Q9-H1井压裂开采活跃性高,4簇8m簇间距方案SRV达到204.5×104 m³高于其他方案。Q2-H1井活跃性低,3簇8m簇间距方案SRV为152.4×104 m³高于其他方案但整体小于Q9-H1井。结合9个层位岩石物性分析结果和压裂施工经济效益(总体SRV/总液量)分析储层可压性。 (3)基于页岩渗流机理建立陆相页岩产能预测模型,以原油日产量和累产油量进行历史拟合验证模型准确性。以提升总产量为目标,实现对压裂地层的均匀化开采建立非均匀布缝参数优化方法:基于SPSA算法对均匀压裂方案进行最优值扰动逼近得到合理的压裂位置和裂缝扩展长度。选取Q2-H1井和Q9-H1井进行优化,结果表明:Q9-H1井累产油增加1164 m³、提高7.2%,Q2-H1井累产油增加1182m³、提高22%。