非均质砂砾岩储层地应力解释及压裂设计优化

摘要

玛南砂砾岩储层地应力分布非均质性强，亟需建立适合非均质砂砾岩储层的地应力解释模型，用于指导压裂段簇设计。通过开展井下岩心岩石力学和地应力测试实验，获得了砂砾岩动静态力学参数转换关系，建立了玛南砂砾岩组合弹簧地应力模型，优选了关键参数取值。基于地应力计算数据，建立了水平井段水平地应力差无监督聚类模型，获得了分米级空间分辨率的水平地应力差分布和聚类类别；综合考虑缝间应力干扰、套管接箍位置、桥塞位置和地应力聚类结果，优选段内水平地应力差均值10%范围内布置射孔簇，形成了砂砾岩储层水平井布缝优化方法并编制了计算机算法。研究结果表明，组合弹簧模型地应力计算误差0.7%～1.5%；储层纵向地应力标准差0.45，存在显著的非均匀分布特征。针对玛南区块一口典型砂砾岩储层水平井进行地应力解释与无监督聚类压裂段簇优化，地应力聚类12类，优选压裂段数17，段内射孔簇选择在水平地应力差相近井段，有望提高压裂改造均衡性和有效性。

关键词

水平井 / 压裂 / 地应力 / 机器学习 / 段簇优化

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金“水平井段内多簇压裂炮眼冲蚀规律实验与模型研究”（2022D01B80）