本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)挖掘方法的壓裂工藝優(yōu)化研究

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【摘要】：壓裂是低滲透儲層增產(chǎn)的主要手段,合理的壓裂設(shè)計可以為壓裂施工提供有力指導(dǎo),而壓裂設(shè)計的核心就是施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。傳統(tǒng)的壓裂施工參數(shù)優(yōu)化過程繁瑣、求解困難。另一方面,石油領(lǐng)域的數(shù)據(jù)正以井噴般的速度增長,海量的數(shù)據(jù)并沒有給石油人提供海量的信息。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的普及,使得通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)輔助壓裂優(yōu)化成為一項極具研究價值的任務(wù)。本文綜合運用油藏地質(zhì)學(xué)、采油工程、數(shù)據(jù)挖掘和Matlab編程等知識,以我國西部某低孔特低滲砂礫巖油藏探井壓裂為研究對象,圍繞施工參數(shù)優(yōu)化和產(chǎn)量預(yù)測展開攻關(guān),取得以下成果及認(rèn)識。①采集現(xiàn)場壓裂工程地質(zhì)和壓裂施工相關(guān)數(shù)據(jù),從中梳理出174口探井基本數(shù)據(jù),利用Access建立了支持?jǐn)?shù)據(jù)儲存及更新的壓裂數(shù)據(jù)庫。②通過灰色關(guān)聯(lián)分析,得到了所考察的9個因素對該砂礫巖油藏壓后產(chǎn)油量的影響顯著性從大到小排序為：有效厚度、滲透率、前置液比、每米加砂強(qiáng)度、壓力系數(shù)、排量、孔隙度、儲層溫度、砂比。③基于支持向量機(jī)理論,建立了針對砂礫巖油藏勘探井的壓后產(chǎn)量預(yù)測模型。剔除日產(chǎn)量小于1t/d的樣本后,該模型產(chǎn)量預(yù)測的平均誤差為6.44%。④以產(chǎn)量預(yù)測模型中的決策函數(shù)為基礎(chǔ),運用遍歷尋優(yōu)的方法求解最優(yōu)產(chǎn)量,進(jìn)而反解得最優(yōu)施工參數(shù),建立了壓裂施工參數(shù)優(yōu)化模型。⑤基于支持向量機(jī)理論、產(chǎn)量預(yù)測模型及施工參數(shù)優(yōu)化模型,利用Matlab中GUI編程平臺開發(fā)了針對低滲透砂礫巖油藏探井的壓裂工藝優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)軟件能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測壓后產(chǎn)量,優(yōu)化壓裂施工參數(shù),并能實現(xiàn)單井地質(zhì)參數(shù)和施工參數(shù)查詢、封隔方式推薦、壓裂影響因素分析等功能,對壓裂施工設(shè)計具有一定指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)庫 壓裂產(chǎn)量預(yù)測 施工參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展歷程及面臨的挑戰(zhàn)9
• 1.2.2 數(shù)據(jù)挖掘在油氣田開發(fā)中的應(yīng)用9-12
• 1.3 研究目的及意義12
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線12-15
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4.2 技術(shù)路線13-15
• 第2章 研究區(qū)域壓裂工程地質(zhì)與壓裂工藝特征15-25
• 2.1 壓裂工程地質(zhì)特征15-19
• 2.1.1 巖性特征15-16
• 2.1.2 地應(yīng)力及巖石力學(xué)特征16-17
• 2.1.3 儲層物性17
• 2.1.4 溫壓特征17-18
• 2.1.5 流體性質(zhì)18-19
• 2.1.6 儲層敏感性特征19
• 2.2 壓裂工藝特征19-25
• 2.2.1 壓裂液19-20
• 2.2.2 支撐劑20
• 2.2.3 壓裂工藝20-23
• 2.2.4 壓裂規(guī)模及施工參數(shù)23-25
• 第3章 數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備與方法優(yōu)選25-35
• 3.1 數(shù)據(jù)挖掘簡介25-27
• 3.1.1 數(shù)據(jù)挖掘的定義25
• 3.1.2 數(shù)據(jù)挖掘的基本組件25-26
• 3.1.3 數(shù)據(jù)挖掘的過程描述26-27
• 3.2 壓裂數(shù)據(jù)庫的建立27-29
• 3.2.1 數(shù)據(jù)庫的基本內(nèi)涵27
• 3.2.2 勘探井壓裂數(shù)據(jù)的特點27-28
• 3.2.3 勘探井壓裂數(shù)據(jù)庫的建立及其應(yīng)用28-29
• 3.3 原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理29-32
• 3.3.1 合層開采產(chǎn)量劈分模型30-31
• 3.3.2 基本數(shù)據(jù)的歸一化31-32
• 3.4 數(shù)據(jù)挖掘算法比選32-35
• 3.4.1 常用的數(shù)據(jù)挖掘算法32-33
• 3.4.2 支持向量機(jī)算法的優(yōu)越性33-35
• 第4章 基于數(shù)據(jù)挖掘方法的壓裂工藝優(yōu)化35-58
• 4.1 基本思路35
• 4.2 壓裂井產(chǎn)量的影響因素的權(quán)重分析35-40
• 4.2.1 壓裂井產(chǎn)量的影響因素剖析36
• 4.2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析方法36-39
• 4.2.3 研究區(qū)塊實例分析39-40
• 4.3 產(chǎn)量預(yù)測方法研究40-50
• 4.3.1 支持向量分類機(jī)原理41-44
• 4.3.2 支持向量回歸機(jī)原理44-46
• 4.3.3 支持向量機(jī)理論在產(chǎn)量預(yù)測中的應(yīng)用46-47
• 4.3.4 模型的應(yīng)用與驗證47-50
• 4.4 壓裂施工參數(shù)優(yōu)化方法研究50-58
• 4.4.1 最優(yōu)化問題的提出50-52
• 4.4.2 儲層條件相似性問題52
• 4.4.3 壓裂施工參數(shù)優(yōu)化方法的應(yīng)用52-53
• 4.4.4 優(yōu)化結(jié)果的分析及驗證53-58
• 第5章 壓裂工藝優(yōu)化系統(tǒng)軟件的開發(fā)58-74
• 5.1 需求分析58
• 5.2 系統(tǒng)架構(gòu)58-59
• 5.3 Access數(shù)據(jù)庫與Matlab平臺的鏈接過程59-62
• 5.4 壓裂工藝優(yōu)化系統(tǒng)簡介62-63
• 5.5 壓裂工藝優(yōu)化系統(tǒng)功能及操作演示63-74
• 5.5.1 選擇數(shù)據(jù)庫文件及數(shù)據(jù)庫連接63-65
• 5.5.2 數(shù)據(jù)查詢功能65-66
• 5.5.3 壓后產(chǎn)量的影響因素分析功能66-67
• 5.5.4 封隔方式推薦功能67-68
• 5.5.5 壓后產(chǎn)量預(yù)測功能68-72
• 5.5.6 相似儲層查找功能72-73
• 5.5.7 壓裂施工參數(shù)優(yōu)化功能73-74
• 第6章 結(jié)論及建議74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 建議75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果81

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本文編號：974258