[发明专利]超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断方法及系统

说明书

本发明涉及一种超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断方法及系统，该方法包括以下内容：采集现场微压裂施工数据；对获取的微压裂施工数据进行数据预处理；采用聚类算法对数据预处理后的数据进行聚类，得到不同分段的压裂过程及响应状态，并对聚类结果进行连通判断。本发明以解决现有连通性判断方法滞后，准确性差的问题，从而指导现场工程师进行微压裂施工操作，减少微压裂成本。

技术领域

本发明是关于一种基于机器学习的超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断方法及系统，涉及油气储层改造技术领域。

背景技术

我国稠油资源丰富，探明和控制储量高达16×10⁸t。随着常规油气资源储量日趋减少和勘探开发成本的不断增加，稠油被认为是常规油气资源的重要补充，开采潜力巨大。但是稠油黏度高，储层物性条件差，在原始状态下几乎不能流动，无法采用常规油气开采方式进行开采，因此严重制约着稠油资源的有效利用。

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术是目前应用最为广泛的油砂原位热采技术，广泛应用于全球稠油开发中。该项技术主要包括蒸汽循环预热和生产两个阶段，其开发效果显著依赖于蒸汽腔的均匀发育程度和蒸汽扩散效果。由于我国稠油沉积环境的差异性，泥质含量高，隔夹层发育，非均质性更强，使得循环预热普遍存在预热周期长，蒸汽能耗大的问题。

现有技术公开了SAGD快速均匀启动技术，即在循环注蒸汽阶段前通过注采井对储层进行注水微压裂，以形成沟通注采井间的均匀高渗扩容带，为后期蒸汽腔的形成和扩散提供有效通道。在注液过程中及时判断注采两井间的连通节点，对于实时监测注入液体的流动状态，评价微压裂改造扩容区域和效果以及优化注液参数至关重要。但是由于稠油储层物性差异大，目前无论是通过岩心测试分析，或者在注液改造过程中通过地面监测地层压力和温度变化，亦或根据注液速率和压力变化来判断注采两井的连通时间均存在显著的不确定性，综合成本高，现场应用效果差，无法准确判断两井连通时的压力，导致后期注蒸汽效果不理想。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现微压裂连通压力准确判断的基于机器学习的超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一方面提供一种超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断方法，包括以下内容：

采集现场微压裂施工数据；

对获取的微压裂施工数据进行数据预处理；

采用聚类算法对数据预处理后的数据进行聚类，得到不同分段的压裂过程及响应状态；

根据聚类结果进行连通判断，得到连通时刻点。

进一步地，微压裂施工数据包括随注入时间变化的I井进口压力、进口流量、注入量和P井进口压力、进口流量、注入量，其中，I井为注入井，P井为生产井。

进一步地，数据预处理为缺失值处理，其中，缺失值采用均值代替。

进一步地，采用AGENS算法进行聚类，算法的输入特征为I井进口压力、进口流量、注入量和P井进口压力、进口流量、注入量以及注入压裂液的累积注入时间，指定聚类类别为5，不同的类表示不同的压裂过程及响应状态，分段点说明压裂的响应状态发生了变化。

进一步地，根据现场操作的5个步骤：循环洗井、低压挤注、提压扩容、连通判断和深化改造，将微压裂过程聚为5类，连通时刻点为第3类与第4类的分段点。

本发明的第二方面提供一种超稠油油砂储层微压裂改造储层连通性判断系统，包括以下内容：

数据采集单元，用于采集现场微压裂施工数据；

数据预处理单元，用于对获取的微压裂施工数据进行数据预处理；