一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法与流程

本发明属于油气田勘探开发领域的技术，具体涉及一种基于差异性分析的 页岩气水平井分段方案选取方法。

背景技术：

1、在常规油气资源减少及开发难度的加大、国内油气供需矛盾的加剧以及国 家油气安全面临挑战等因素影响下，页岩气开采已成为国内油气资源开发的一 个热点。但页岩气储层具有低孔、低渗的特点，在开采过程中需要尽可能提高 缝网复杂程度和导流能力，这也决定了页岩气水平井分段压裂技术，是获得高 产页岩气井的主要技术手段之一。但目前在页岩气水平井压裂分段方面，尚无 定量化、规范化手段。页岩气水平井分段方案过程中比较依赖方案设计人员的 主观判断，缺乏定量参数进行约束，存在一定随意性，不同设计人员分段方案 差异性大且在设计分段效率不高，因此，目前还没有一种关于定量化、规范 化、程序化的分段方法及页岩气分段的方法。

技术实现思路

1、本发明根据目前油气田勘探开发领域的发展需要，提供一种基于差异性分 析的页岩气水平井分段方案选取方法，该方法通过差异系数评估水平井分段方 案整体的差异性，定量化对比选出整体差异性最小，分段均一性最高的页岩气 水平井分段方案，提高页岩气井分段效率和规范性。

2、具体通过以下技术方案实现：

3、一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于，包 括以下步骤：

4、步骤s1：针对若干不同的分段方案，评价分段方案内是否存在超出工程适 用性的情况；若存在超出工程适用性的问题，则判定分段方案不满足工程适用 性；若不存在超出工程适用性的问题，则判定分段方案满足工程适用性。其 中，满足工程适用性是工程实施的基本要求，不满足工程适用性的分裂方案直 接淘汰。

5、步骤s2：首先基于钻遇层位对实际现场水平井进行初步分段，将实际现场 水平井划分为若干个层段；然后在初步分段结果的基础上，根据测井曲线进行 再次划分，将每个层段根据测井曲线体现出来的岩性，划分为若干个岩相段。

6、步骤s3：将岩相段的划分结果纳入所有的满足工程适用性的分段方案中， 在每个分段方案中，根据每个压裂分段内的岩相段划分结果占比，计算出各单 一压裂分段内的差异系数，并基于单一压裂分段内的差异系数计算获取相应分 段方案的全井段差异系数。

7、步骤s4：将所有分段方案的全井段差异系数进行对比，选取其中全井差异 系数最小的分段方案。

8、具体的，所述步骤s1中，超出工程适用性的情况包括桥塞坐封位置与套管 接箍的距离大于0.5m、射孔位置与套管接箍的距离大于0.5m和射孔位置在小 于或等于狗腿度5°的部位。

9、优选的，所述测井曲线包括自然伽马曲线、电阻率曲线和矿物组分曲线。

10、优选的，所述步骤s2的再次划分过程中，将水平井的自然伽马曲线、电 阻率曲线和矿物组分曲线进行对比，将最能体现岩性差异的曲线作为再次划分 的依据。

11、优选的，所述步骤s2中，还包括根据每个岩相段寻找对应的测井曲线区 间段，对于每单个岩相段，令其对应的曲线区间段上的最小值为lgxmin、最大 值为lgxmax、平均值为lgxavg，则该曲线区间段的测井曲线变化率v，且

12、优选的，所述步骤s2中，还包括岩相段划分的保留与重新划分，即当曲 线区间段的测井曲线变化率v≤20％时，保留原岩相段的划分结果，当曲线区 间段的测井曲线变化率v＞20％时，则对岩相段进行重新划分，重新划分后的 岩相段，需满足其曲线区间段的测井曲线变化率v≤20％。

13、优选的，所述步骤s3中，令单个压裂分段中的岩相段段数为n，且n≥1 且其中钻遇率最高的岩相段段长为lmax，lmax等于该压裂分段的所有岩相段中的 最长岩相段的段长；令该压裂分段的段内差异系数为d，当n＝1时，d＝0；当 n＞1时，其中，i为分裂段中的岩相段标号，其取值区 间为[1，n]，li为对应岩相段的段长。

14、优选的，所述步骤s3中，令压裂分段的段数为n，且n≥1；则全井段差 异系数为e，且其中，i为压裂分段标号，di为对应压裂分段的段内 差异系数。。

15、本技术方案带来的有益效果：

16、1)通过提出全井段差异系数概念，建立了压裂分段的合理评价标准，实 现了分段方案筛选工作的定量化、规范化和程序化，减轻了分裂方案筛选流程 的复杂程度，实现快速准确的确定最终方案，且最终结果合理可靠，可确保分 裂方案筛选的合理性；另外，本技术方案实施起来方便快捷，为分裂方案的筛 选提供了便利，提高了页岩气井分段效率；

17、2)本技术方案采纳了包括自然伽马曲线、电阻率曲线和矿物组分曲线的 三种测井曲线作为判断岩性的基础，为再次划分工作提供了便利，并确保了确 保划分结果的可靠性和合理性；

18、3)本技术方案通过限制单个岩相段对应的曲线区间段的测井曲线变化率 v，为岩相段的划分提出了划分标准，该标准可确保压裂分段内差役系数的计 算精度，并进一步确保全景段差异系数的计算精度，使步骤四中全井段差异系 数对比结果更加可靠。

技术特征：

1.一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述步骤s1中，超出工程适用性的情况包括桥塞坐封位置与套管接箍的距离大于0.5m、射孔位置与套管接箍的距离大于0.5m和射孔位置在小于或等于狗腿度5°的部位。

3.如权利要求1所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述测井曲线包括自然伽马曲线、电阻率曲线和矿物组分曲线。

4.如权利要求3所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述步骤s2的再次划分过程中，将水平井的自然伽马曲线、电阻率曲线和矿物组分曲线进行对比，将最能体现岩性差异的曲线作为再次划分的依据。

5.如权利要求3所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述步骤s2中，还包括根据每个岩相段寻找对应的测井曲线区间段，对于每单个岩相段，令其对应的曲线区间段上的最小值为lgxmin、最大值为lgxmax、平均值为lgxavg，则该曲线区间段的测井曲线变化率v，且

6.如权利要求5所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述步骤s2中，还包括岩相段划分的保留与重新划分，即当曲线区间段的测井曲线变化率v≤20％时，保留原岩相段的划分结果，当曲线区间段的测井曲线变化率v＞20％时，则对岩相段进行重新划分，重新划分后的岩相段，需满足其曲线区间段的测井曲线变化率v≤20％。

7.如权利要求1所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于：所述步骤s3中，令单个压裂分段中的岩相段段数为n，且n≥1且其中钻遇率最高的岩相段段长为lmax，lmax等于该压裂分段的所有岩相段中的最长岩相段的段长；令该压裂分段的段内差异系数为d，当n＝1时，d＝0；当n＞1时，其中，i为分裂段中的岩相段标号，其取值区间为[1，n]，li为对应岩相段的段长。

8.如权利要求1所述一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，其特征在于:所述步骤s3中，令压裂分段的段数为n，且n≥1；则全井段差异系数为e，且其中，i为压裂分段标号，di为对应压裂分段的段内差异系数。

技术总结
本发明属于油气田勘探开发领域的技术，具体涉及一种基于差异性分析的页岩气水平井分段方案选取方法，首先基于钻遇层位和测井曲线将水平井划分为若干个岩相段；将岩相段的划分结果纳入所有的满足工程适用性的分段方案中，在每个分段方案中，根据每个压裂分段内的岩相段划分结果占比，计算出各单一压裂分段内的差异系数，并基于单一压裂分段内的差异系数计算获取相应分段方案的全井段差异系数，选取其中全井差异系数最小的分段方案。本技术方案，通过提出全井段差异系数概念，建立了压裂分段的合理评价标准，实现了分段方案筛选工作的定量化、规范化和程序化，减轻了分裂方案筛选流程的复杂程度，提高了页岩气井分段效率。

技术研发人员：王欣,蔡默仑,黎菁,曹银平,王勇,周一博,钟思存,江松莲
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12