本文關(guān)鍵詞：壓裂砂堵實時監(jiān)測與預警系統(tǒng)研究與應(yīng)用

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【摘要】：隨著全球能源消耗增加,常規(guī)石油資源量不斷減少,低滲透油氣藏在石化資源供給方面的重要性日益突出,作為低滲透油氣藏開發(fā)和低產(chǎn)井增產(chǎn)改造主要技術(shù)手段的壓裂施工技術(shù),在低滲透油氣藏資源開發(fā)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。在進行壓裂施工提高油氣采收率的過程中,由于地層的復雜性,施工過程中面臨各種風險異常,其中尤以砂堵最為常見,發(fā)生砂堵時,輕則形成高壓憋壞管線,損壞設(shè)備,造成壓裂液等施工物質(zhì)材料的浪費,大幅度提高生產(chǎn)作業(yè)成本,重則造成重大人員傷亡,破壞地層滲流,導致壓裂施工井的報廢。因此,若能對壓裂施工砂堵進行預警,提示現(xiàn)場技術(shù)人員及時采取有效的應(yīng)對措施,對于避免發(fā)生砂堵具有重要意義。目前,壓裂施工現(xiàn)場進行砂堵預警時,缺乏利用地面參數(shù)實現(xiàn)砂堵預警的智能系統(tǒng),基本依靠人工肉眼進行曲線監(jiān)測與人為分析,因此存在誤判,漏判等問題,同時該方式機械落后,需要工程技術(shù)人員在施工過程中一直觀察施工曲線。此外由于壓裂施工曲線異常變化存在偶然性,直接利用施工曲線進行砂堵預警時,也存在較大的滯后性和偶然性,常常發(fā)生誤報和延遲警報,故需要基于現(xiàn)場壓裂儀表車,研究開發(fā)一套砂堵智能預警系統(tǒng),從一定程度上解決現(xiàn)有通過人工觀察曲線,人為進行砂堵判識,存在的滯后,偶然和機械性等問題。鑒于此,本文提出一種立足于現(xiàn)場施工需要,依托施工實時數(shù)據(jù)的壓裂砂堵風險實時監(jiān)測預警方法,并開發(fā)了配套系統(tǒng),從而對壓裂砂堵進行實時預警。本文取得成果如下:1.通過對砂堵發(fā)生機理的研究,總結(jié)砂堵發(fā)生表征現(xiàn)象及征兆參數(shù)變化規(guī)律,并基于砂堵發(fā)生時征兆參數(shù)變化確立現(xiàn)場施工監(jiān)測參數(shù)。2.根據(jù)現(xiàn)場施工實際需要和確立的監(jiān)測參數(shù),深入研究對比,優(yōu)選了壓裂砂堵預警方法,對其進行適應(yīng)性分析,為建立壓裂砂堵預警模型提供理論基礎(chǔ)。3.基于優(yōu)選的壓裂施工砂堵風險預警方法,建立了改進雙對數(shù)曲線壓裂砂堵風險預警模型,利用時間序列時域分析算法進行預測計算,提高預警超前性。4.為保證時間序列時域分析計算預測的精確度,優(yōu)選GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對時域分析計算預測結(jié)果進行優(yōu)化,利用Affinity Propagation聚類算法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行聚類擬合,提升后續(xù)斜率計算準確度,進而提升壓裂砂堵風險預警符合率。5.結(jié)合壓裂施工砂堵風險預警模型,完成了系統(tǒng)總體方案設(shè)計和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,建立與系統(tǒng)相適應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,為壓裂施工砂堵風險超前預警提供數(shù)據(jù)支持。6.依據(jù)系統(tǒng)總體方案設(shè)計和架構(gòu)設(shè)計,配套建立的數(shù)據(jù)庫,并利用C#程序語言完成軟件系統(tǒng)的開發(fā),最終形成適用于現(xiàn)場施工需要的壓裂砂堵實時監(jiān)測與預警系統(tǒng)。本文開發(fā)的壓裂砂堵實時監(jiān)測與預警系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用19 口井,應(yīng)用表明該系統(tǒng)立足現(xiàn)場實際,系統(tǒng)功能完善,運行穩(wěn)定,預警準確率高,能滿足壓裂砂堵實時監(jiān)測的需要。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE377

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本文編號：1294462