方案 | Hydraulic Fracturing Simulator 地下資源開采水力壓裂仿真解決方案

2017-10-20 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

Hydraulic Fracturing Simulator的任務

水力壓裂是低滲油氣田、煤層氣、頁巖氣開發(fā)的核心增產技術,即利用注入地下井的高壓液體壓裂巖體形成連通的滲透裂隙網絡,使油氣能夠通暢流入井中。水力壓裂已經成為頁巖氣開發(fā)的革命性增產措施,而且在地熱能開發(fā)、煤礦瓦斯抽放等領域也發(fā)揮了很大的作用。

為了達到最佳的壓裂效果,需要對水力壓裂進行優(yōu)化 ,使得改造體達到最佳經濟產量的要求。目前的測量技術,如微地震監(jiān)測,可以對水力壓裂的效果進行監(jiān)測,但這僅僅是一種后處理過程,無法進行預測和優(yōu)化,因此水力壓裂數(shù)值模擬是優(yōu)選儲層改造措施和優(yōu)化產量的基本手段。德國Dynardo公司開發(fā)Hydraulic Fracturing Simulator是目前唯一可以對三維節(jié)理巖體水力壓裂過程進行仿真模擬并計算改造體,從而對水力壓裂措施和儲層產量進行優(yōu)化與預測的軟件技術。

Hydraulic Fracturing SImulator

唯一基于有限元的全三維水力壓裂模擬技術

Hydraulic Fracturing Simulator水力壓裂解決方案

Hydraulic Fracturing Simulator不僅可以對水力壓裂過程進行模擬,而且針對地質參數(shù)與工程參數(shù)的不確定性,基于現(xiàn)場測量數(shù)據對模型參數(shù)進行反演分析,從而保證輸入參數(shù)的有效性和輸出結果的準確性,確保模型可以用于產量預測與優(yōu)化。

Hydraulic Fracturing Simulator解決方案集成了如下核心技術:

1)ANSYS:世界領先的三維有限元分析軟件,可真實模擬三維地質結構及其力學行為。

2)multiPLas:基于ANSYS開發(fā)的巖土非線性本構與算法庫,實現(xiàn)了復雜三維節(jié)理巖體的斷裂與擴展分析。

3)流固耦合分析:基于ANSYS開發(fā)的各向異性滲流分析與雙向流固耦合技術,考慮滲流與裂隙擴展的交互影響,真實模擬水力壓裂過程。

4)optiSLang:Dynardo開發(fā)的多參數(shù)、多目標優(yōu)化分析軟件,基于MOP技術提供了當今最高效的參數(shù)敏感性與優(yōu)化分析功能,可以基于實測數(shù)據對數(shù)百個不確定性輸入參數(shù)進行快速反演分析,并對壓裂設計與產量進行優(yōu)化。

參數(shù)反演針對某階段壓裂施工的初始地應力條件、灌注流量、井底壓力、瞬時關井壓力、微震監(jiān)測數(shù)據等工程測量數(shù)據進行,其目標是確定合理的輸入參數(shù)以保證仿真結果與實測數(shù)據一致。反演得到的有效預測模型可用于后續(xù)工程階段或者同氣藏其他氣井的產量預測與優(yōu)化。