基于地质工程一体化的整体重复压裂优化设计方法分析

基于地质工程一体化的整体重复压裂优化设计方法分析

段连磊

新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所

摘要：本文基于地质工程一体化理念，提出了一种重复压裂优化设计方法，旨在提高油气藏的开发效率和产能。经过地质学的深入探究与详细检验，我们揭示了目标油气藏的地质本质和岩石属性数据，借助数值模拟技术，构建了油气藏的地质模型，并对该模型进行了模拟计算。最后，通过实践检验，证实了优化设计方法的实际功效和实施可能性，研究成果显示，该手段能显著增强油气藏压裂的成效以及生产能力，拥有较高的实用潜力和广泛推广的预期。

关键词：地质工程一体化；重复压裂；优化设计；油气藏；生产率

引言：

随着我国对油气资源的深入勘探与开发，传统的单次压裂技术已无法应对复杂油气藏的开发需求，为了增强地质工程一体化下油气藏的开采性能，需要创新一种兼容高效的重复压裂技术优化方案。地质工程的一体化系统，是依托地质、地球物理、地球化学与工程技术等多学科的综合知识体系，对油气藏进行全方位评估与利用的技术集成。本篇文章致力于研究如何把地质工程整体化思想跟重复压裂技术进行融合，创新一种适应各种油气藏的优化设计方案，旨在提高油气资源的开发效率及应用价值。

一、地质工程一体化与重复压裂技术

将地质、地球物理、地球化学和工程技术等学科的知识融会贯通，形成一个对油气藏进行全面评估与利用的集成技术框架，地质学在油气资源的探索与利用中扮演关键角色。通过把地质学的理论和数据与工程技能有机融合，可以精准评估油气藏的潜力并实现其高效开采，通过地质工程的系统集成，我们能深入认识油气藏的地质构造、储层性质及流体性质等方面，这为后续的工程规划与施工提供了关键性的数据支持和参考[1]。多次压裂法是油气生产中采用的一种技术，它通过反复实施压裂作业，以扩大储层的有效裂缝网络，从而增进产量和提升油气的回收率。通过反复实施多次压裂作业，能够有效挖掘地下储层的裂缝系统，拓宽裂缝网络，从而增强油气的流动性能，进而提升油气开采的质量。这项技术能高效应对油气藏单次压裂后产量迅速下滑、效果不佳等问题，从而提升了油气藏的开发效率和经济收益。

地质工程领域的集成化与反复压裂技巧之间，存在着紧密的联动和相互影响，地质工程领域的一体化方法，为重复压裂技术的应用提供了关键的技术保障和理论基础，开展地质工程调研与评估，能够准确把握油气藏的地质构造和储层特性，据此为重复压裂技术的开发与改进奠定坚实的数据基础和情报支撑。借助重复压裂技术，我们能够持续完善地质工程理论与方法，深化对油气藏的洞察，从而有效提升油气资源的开采效率及其产出能力。

二、重复压裂优化设计方法

（一）地质调查与参数确定

准确可靠的地质信息和参数，是后续工程设计和施工的基石，地质调查和参数确定的工作，对此至关重要。针对特定地域展开全方位的地质勘查，以此深入掌握该地域的地质构造、岩石性质，以及地下水文等各方面的详细情况，翔实测定地层厚度、岩性种类、孔隙大小、渗透能力等关键地质指标，对于构建地质模型、开展数值模拟作业以及工程设计规划，具有至关重要的作用。

地质研究的方法论主要涉及现场考察、勘探技术和实验室检测等环节，实施户外地质勘探，透过踏勘与测量，搜集特定区域的地质数据和地形特点，涉及地层的布局、地质结构、地形外貌以及地下水的高度。利用钻探、取样等先进技术，深入探究目标区域地下构造，掌握地层厚度、岩性特征、裂缝与孔隙的分布情况等关键地质资料。在实验室内，通过物理、化学等多角度对采集的岩石和水样本进行深入探究，以获得精确全面的地质数据。

在重复压裂技术领域，地质调研和参数设定扮演着关键角色。它们主要作用于精确确认合适的压裂参数，并进一步优化压裂方案的设计，深入掌握地质构造和关键指标，将为压裂作业提供关键数据支撑和决策依据。在制定压裂液的配方过程中，须细心评估目的层位的透水能力和裂缝的布局，以便挑选出适宜的压裂液成分及其特性；制定压裂施工计划时，须评估目的层的地质构造和岩石属性，据此选择恰当的压裂设计和操作技术，旨在最大限度地激发压裂效能，进而增进油气的产出量。

（二）油气藏地质模型建立

油气储集层的地质形态认知，涉及多种构建技巧，主要涉及资料分析、模型构建以及数学仿真的过程，对野外搜集的地质资料进行详细解读与分析，以此探明特定区域的地质构造和属性，以地质数据为依托，依托地质学原理及建模技巧，打造目标区域地质三维图像，涵盖地层、构造和岩性等方面的模型。借助数学模型和计算机技术，对地质情况进行数字化模拟，以此预测油气藏的分布和储量。

油气藏的地质模型构建涉及数据的搜集、处理、地质结构的搭建以及仿真推算等多个环节，采取实地地质考察与探测手段，搜集特定区域内地质方面的资料与信息，涵盖地层的厚度、岩石的性质、地质结构形态以及地下水文的状况等，对采集的地质数据进行加工，剔除噪音和偏差，挖掘其中蕴含的有用信息[2]。以数据处理为前提，依据地质学原理及建模技巧，打造针对特定区域的地质模型，涵盖地层、构造、岩性等多个方面。在油气藏领域，地质模型在运用重复压裂技术时，主要作用在于精确确定压裂参数，并制定出最佳的设计方案。通过构建地质模型并进行数值模拟的计算工作，可以掌握目标区域地下储层的地质特性与岩性指标，从而为压裂方案的制定提供必要的数据支持。制定压裂作业计划时，须评估目的层的岩石结构和裂缝布局，据此确定合适的压裂参数和作业技术，旨在最大限度地提升压裂成效，增进油气的产出量。

（三）优化设计参数选择

精心挑选设计参数，旨在提升压裂作业的成效与油气产出，同时减少开发的经济负担，从而提升油气资源的开发回报。恰当挑选并优化设计参数，能够显著提升压裂液的渗透能力和压裂成效，拓宽储层中有效裂缝的面积，提高油气的流动速度和产量。通过精心调整设计参数，我们能够减少压裂作业的经济和风险成本，省去多余资源的消耗，从而提升油气开采的效率。

通过实验室和工程实践，对多种设计参数搭配下的压裂效果进行评测与筛选，以确定最佳设计方案，借助数学模型和计算机技术，对多种设计参数组合下的压裂效果进行数字化计算和模仿，以预测压裂作业的成效及其产出能力。现场实时调整是在压裂作业过程中，根据实时状况对预设方案的参数进行灵活修正和最佳化，目的是实现最优化的裂缝创造效果和油气产量[3]。在重复压裂技术领域，精心挑选设计参数的精髓在于精确锁定压裂液配比及施工计划，融合地质和储层的特点，依据实验数据和模拟结果，挑选恰当的压裂液成分及特性，明确最佳的压裂液组合方案。在制订压裂施工方案时，须兼顾地质状况与设计指标，挑选最优的施工技术与参数，以期获得最佳的压裂成效及产量。

总结：综合评估显示，将地质工程和压裂技术相结合的优化设计策略，在油气藏的开发过程中极具实用性和潜力，这对于增加油气的开采量、减少生产成本、确保能源供应的稳定性起到了决定性的作用。

参考文献：

[1]刘哲，翁定为，王春鹏.基于地质工程一体化的整体重复压裂优化设计方法[C]//2017年全国天然气学术年会论文集.2017.

[2]胥云,雷群,陈铭,等.体积改造技术理论研究进展与发展方向[J].石油勘探与开发, 2018, 45(5):14.DOI:10.11698/PED.2018.05.14.

[3]肖佳林,李奎东,高东伟,等.涪陵焦石坝区块水平井组拉链压裂实践与认识[J].中国石油勘探, 2018, 23(2):8.DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2018.02.007.