页岩气藏压裂优化方法、装置、设备、介质及射孔器与流程

本发明涉及油气勘探开发，尤其涉及页岩气藏压裂优化方法、装置、设备、介质及射孔器。

背景技术：

1、页岩气是指赋存于富有机质泥岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主。近几年来，美国页岩气勘探开发技术突破，产量快速增长，实现其“天然气革命”，对国际天然气市场及世界能源格局产生重大影响，极大的改写了世界能源格局。但是页岩层岩石具有结构致密、坚硬、超低渗透率等特性，因而页岩气开发非常困难。

2、由于我国地形复杂且页岩气分布在垂深3500m左右的地壳层，美国成熟的页岩开采技术适用的垂深为1500m，不适用于深层页岩气开采，因此，为提高我国页岩气的利用，有必要研究适用于我国地形的页岩气开采技术。

3、相关技术中公开了一种常压深层页岩气体积压裂方法，该方法主要包括以下步骤：(1)关键储层特性参数的评估；(2)可压性评价及射孔位置确定；(3)射孔作业；(4)酸预处理作业；(5)裂缝参数及总体施工参数优化；(6)中间注酸的酸配方优化；(7)第一级混合注入施工；(8)第二级混合注入阶段；(9)第三级混合注入阶段；(10)顶替后进行下一段的压裂施工；重复(4)、(7)-(9)步骤。

4、相关技术中虽采用了分段压裂的方式开采页岩气，但是采用的是常规的螺旋式射孔方式进行射孔作业，由于随着埋深的加深，该方法的簇长及射孔密度相同，难以保证每簇射孔处的储层得到均匀改造。

技术实现思路

1、本发明提供了一种页岩气藏压裂优化方法、装置、设备、介质及射孔器，以解决由于随着垂深的增加，三向应力、最小水平主应力均增加，现有压裂方法采用常规射孔作业，因簇长及射孔密度相同，难以保证每簇射孔处的储层得到均匀改造的技术问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种页岩气藏压裂的优化方法，包括：

3、确定目标岩层的各个压裂段的簇射孔初始参数；其中，所述簇射孔初始参数包括簇射孔数量、簇射孔间距和簇射孔位置；

4、分别确定所述各个压裂段的综合可压裂性指数fci；

5、针对各个压裂段，确定当前压裂段的综合可压裂性指数fci的级别，并根据所述级别对所述当前压裂段的簇射孔初始参数进行调整,生成簇射孔目标参数；

6、将所述簇射孔目标参数传输至变密度射孔器；其中，所述簇射孔目标参数用于指示所述变密度射孔器对所述目标岩层进行射孔作业。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种页岩气藏压裂的优化装置，包括：

8、簇射孔初始参数确定模块，用于确定目标岩层的各个压裂段的簇射孔初始参数；其中，所述簇射孔初始参数包括簇射孔数量、簇射孔间距和簇射孔位置；

9、综合可压裂性指数fci确定模块，用于分别确定所述各个压裂段的综合可压裂性指数fci；

10、簇射孔初始参数调整模块，用于针对各个压裂段，确定当前压裂段的综合可压裂性指数fci的级别，并根据所述级别对所述当前压裂段的簇射孔初始参数进行调整,生成簇射孔目标参数；

11、簇射孔目标参数传输模块，用于将所述簇射孔目标参数传输至变密度射孔器；其中，所述簇射孔目标参数用于指示所述变密度射孔器对所述目标岩层进行射孔作业。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

13、至少一个处理器；以及

14、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

15、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的页岩气藏压裂的优化方法。

16、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的页岩气藏压裂的优化方法。

17、根据本发明的另一方面，提供了一种变密度射孔器，所述变密度射孔器应用于本发明任一实施例所述的页岩气藏压裂的优化方法，所述变密度射孔器包括套管(1)，所述套管(1)两端分别连接有释能本体(2)和释能电极(3)，所述套管(1)内设有内腔(101)和外腔(102)，所述释能电极(3)与所述外腔(102)连通，所述释能本体(2)的输出端与所述内腔(101)连通，所述套管(1)上开设有至少一个释能孔(4)，所述释能孔(4)以套管(1)圆心为中心，沿所述套管(1)周向布置，且沿所述套管(1)长度方向开放m个，所述套管(1)上滑动连接有变密度组件(5)，所述变密度组件(5)用于控制所述释能孔(4)的开放数量n。

18、本发明实施例的技术方案，通过确定目标岩层的各个压裂段的簇射孔初始参数；其中，所述簇射孔初始参数包括簇射孔数量、簇射孔间距和簇射孔位置；分别确定所述各个压裂段的综合可压裂性指数fci；针对各个压裂段，确定当前压裂段的综合可压裂性指数fci的级别，并根据所述级别对所述当前压裂段的簇射孔初始参数进行调整,生成簇射孔目标参数；将所述簇射孔目标参数传输至变密度射孔器；其中，所述簇射孔目标参数用于指示所述变密度射孔器对所述目标岩层进行射孔作业，解决了由于随着垂深的增加，三向应力、最小水平主应力均增加，现有压裂方法采用常规射孔作业，因簇长及射孔密度相同，难以保证每簇射孔处的储层得到均匀改造的技术问题问题，通过对每一压裂段的可压性进行判断，根据每一段的综合可压裂性指数优化该压裂段的簇射孔参数，以保证该压裂段的页岩气能够最大程度的开采，同时本技术方案采用的变密度射孔器能够保证各簇射孔能够均匀进液，能够进一步提高页岩气的开采率。

19、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种页岩气藏压裂的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述级别对所述当前压裂段的簇射孔初始参数进行调整,生成簇射孔目标参数，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别确定所述各个压裂段的综合可压裂性指数fci，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述地质参数分别确定所述各个压裂段的综合可压裂性指数fci，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定目标岩层的各个压裂段的簇射孔初始参数，包括：

6.一种页岩气藏压裂的优化装置，其特征在于，包括：

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的页岩气藏压裂的优化方法。

9.一种变密度射孔器，所述变密度射孔器应用于权利要求1-5任一所述的页岩气藏压裂的优化方法，其特征在于，所述变密度射孔器包括套管(1)，所述套管(1)两端分别连接有释能本体(2)和释能电极(3)，所述套管(1)内设有内腔(101)和外腔(102)，所述释能电极(3)与所述外腔(102)连通，所述释能本体(2)的输出端与所述内腔(101)连通，所述套管(1)上开设有至少一个释能孔(4)，所述释能孔(4)以套管(1)圆心为中心，沿所述套管(1)周向布置，且沿所述套管(1)长度方向开放m个，所述套管(1)上滑动连接有变密度组件(5)，所述变密度组件(5)用于控制所述释能孔(4)的开放数量n。

10.根据权利要求9所述的变密度射孔器，其特征在于，所述变密度组件(5)包括沿所述套管(1)周向间隔布置有至少一个释能孔遮挡组件(51)和释能孔增加组件(52)，所述释能孔遮挡组件(51)和所述释能孔增加组件(52)均包括与所述释能孔(4)铰接的挡板(6)，所述套管(1)沿长度方向，以套管(1)圆心为中心间隔设有至少一个滑槽(7)，所述滑槽(7)上滑动连接有滑杆(8)，所述滑杆(8)的数量等于所述释能孔遮挡组件(51)和所述释能孔增加组件(52)数量之和，所述滑杆(8)与所述挡板(6)之间通过连接杆(9)铰接，所述释能孔增加组件(52)的挡板(6)上开有泄能孔(100)，所述泄能孔(100)数量为所述释能孔(4)数量的n倍。

技术总结本发明公开了一种页岩气藏压裂优化方法、装置、设备、介质及射孔器。该方法包括：确定目标岩层的各个压裂段的簇射孔初始参数；其中，簇射孔初始参数包括簇射孔数量、簇射孔间距和簇射孔位置；分别确定各个压裂段的综合可压裂性指数FCI；针对各个压裂段，确定当前压裂段的综合可压裂性指数FCI的级别，并根据级别对当前压裂段的簇射孔初始参数进行调整,生成簇射孔目标参数；将簇射孔目标参数传输至变密度射孔器；其中，簇射孔目标参数用于指示变密度射孔器对目标岩层进行射孔作业。通过该技术方案，根据每一压裂段的综合可压裂性指数优化该压裂段的簇射孔参数，并通过变密度射孔器能够保证各簇射孔能够均匀进液，能够提高页岩气的开采率。技术研发人员：于荣泽,张晓伟,胡志明,高金亮,郭为,孙玉平,端祥刚,赵素平,王玫珠,刘钰洋受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12