水平井分段压裂方案设计软件
Frac_Hor水平井压裂优化设计软件
Frac_Hor水平井压裂优化设计软件
李静嘉;檀竹南;杨静;熊希;吴丽烽
【期刊名称】《中国石油和化工》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】水平井压裂优化设计软件采用先进的拟三维模型对裂缝进行准确的设计,根据裂缝尺寸设计合理的泵注工序,模拟裂缝在地层中的延伸情况及泵压变化情况,并根据地层及生产工艺计算出压裂后的产能.是国内目前唯一采用最新压裂设计理念的一套压裂优化设计软件,与实际生产数据拟合度高,在现场应用效果较好.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】李静嘉;檀竹南;杨静;熊希;吴丽烽
【作者单位】北京雅丹科技开发有限公司,北京昌平,102200
【正文语种】中文
【相关文献】
1.新疆吉木萨尔页岩油藏压裂水平井压裂簇数优化研究 [J], 谢建勇;石璐铭;吴承美;陈昊枢;许锋;张兴娇;张金风;孙海波
2.致密火山岩储层水平井压裂参数优化与现场试验 [J], 尚立涛;刘宇;张杨;齐士龙;乔岩;李存荣
3.致密砂岩气藏水平井压裂工艺参数优化 [J], 邓先伟;陈于思;陈超
4.水平井压裂参数优化设计 [J], 周杨
5.基于机器学习的玛湖地区水平井压裂设计优化 [J], 马俊修;石胜男;陈进;张景臣;何小东;李雪晨;郭丁菲
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
油田常用专业压裂软件的特点
一、油田常用专业压裂软件国外压裂设计分析软件主要包括：E-StimPlan、Terrfrac、GOHFER、Meyer、FracproPT 等。
其中Terrfrac是由美国Cliffton教授开发，水力裂缝扩展理论最为完善，它采用了二维流动方式实现了裂缝扩展的全三维模拟，主要应用地热开发、核废料处理等领域，但是它仅针对水力压裂已知方案模拟，可以对压裂裂缝扩展的敏感性因素进行分析，在国外很少见到该软件设计的油田压裂实例。
GOHFER是美国Stim-Lab公司开发的，采用定向网格式储层描述技术，其特点是采用有限元求解，具有较好的模拟复杂地质条件下裂缝扩展的能力，但是该软件的导流能力预测、产能预测模块尚不完善，无法进行压裂方案的经济优化设计，不能开展泵注程序的优化。
同时该软件在压裂测试诊断方面的功能不齐全，只有二维压力降落诊断分析功能。
FracproPT是美国GRI开发的，该软件优点是比较适合现场技术和施工人员应用，但是其模型是无计算网格的拟三维模型或者说是裂缝的形态是预先假设好的圆形/椭圆的固定形状，该软件在进行弱遮挡储层的裂缝扩展模拟时缝高容易出现失控和对于由于岩性差异造成纵向裂缝形态的重要影响由于模型过于简单而掩盖了(如泥岩段与砂岩段缝宽上的差异等)。
这样大大制约了在弱遮挡储层及多层砂岩油藏压裂设计方面的应用。
MEYER是一套拟三维压裂设计分析软件，其优点是采用类似人工智能的技术进行压裂设计和分析，在国内外相对应用较少。
E-StimPlan是由国际上久负盛名的压裂专家.Nolte、Mike Smith先生创建的NSI公司开发的全三维压裂设计与分析软件，它不仅继承了压裂酸化领域的最新研究成果，适合压裂工程师进行压裂优化设计，尤其是Nolte、Smith创建的压裂压力诊断技术，特别适合现场工程师进行现场压裂分析。
E-StimPlan压裂设计分析软件具备目前进行压裂优化设计所需要的压裂设计、压裂分析/诊断、压裂油藏模拟和经济优化评价功能，能够完成压前地层评估、压裂方案设计与优化、全三维压裂模拟与敏感性分析、压裂过程及压后压力降落实时数据采集与分析、压力历史拟合和压裂效果评价等工作。
压裂软件(StimPlan)使用方法
标出各层的岩性—软件自动生成模量应力剖面
测井数据分析模块
9
2015/1/26
Copyright © 2009,Andytech. IUT Group (China). All Rights Reserved.
在左侧动作按钮选发送—将分层数据发送到stimplan
测井数据分析模块
9
2015/1/26
批注本地保存成功开通会员云端永久保存去开通
StimPlan压裂软件操作步骤
IUT GROUP (China), LLC
2015/1/26
一测井数据加载与计算（左下方Logs）
2015/1/26
Copyright © 2009,Andytech. IUT Group (China). All Rights Reserved.
六进行阶梯升排量分析（求出Pext）
pext
2015/1/26
Copyright © 2009,Andytech. IUT Group (China). All Rights Reserved.
六进行压降分析
PS
2015/1/26
பைடு நூலகம்
Copyright © 2009,Andytech. IUT Group (China). All Rights Reserved.
四自动生成泵注程序（选1D设计点运行）
测井数据分析模块
2015/1/26
Copyright © 2009,Andytech. IUT Group (China). All Rights Reserved.
五对自动生成泵注程序手动进行调整
测井数据分析模块
2015/1/26
Meyer三维压裂软件介绍
限流法压裂
1-页岩气和煤层气压裂设计 MShale_限流法压裂
限流法压裂
2-水平井压裂设计 精确水平井轨迹
2-水平井压裂设计 水平井压裂设计
水平井多级压裂设计
2-水平井压裂设计
多级压裂与微地震监测分析
Rates measured by PLT 5 months later
3-多层压裂设计
多层压裂设计
1-页岩气和煤层气压裂设计
支撑剂传输模式（俯视图）
均匀分布
优势裂缝
耦合分布
1-页岩气和煤层气压裂设计 MShale_丛式裂缝
丛式裂缝
ห้องสมุดไป่ตู้
1-页岩气和煤层气压裂设计 MShale_DFN不饱和
不连续裂缝系统不饱和
1-页岩气和煤层气压裂设计 MShale_DFN饱和
不连续裂缝系统饱和
1-页岩气和煤层气压裂设计 MShale_限流法压裂
3-多层压裂设计
垂直缝和水平缝三维空间视图
3-多层压裂设计
多裂缝剖面图
4-压裂充填和端部脱砂设计
裂缝长度 注入支撑物浓度 注入率/漏失率 净压
裂缝宽度
…
经济优化
实时数据处理与显示
小型压裂数据分析
预测压力和 水力裂缝几何形态
2D裂缝模拟 简化版压裂设计与分析 （MFrac） 缝网压裂设计与分析 （页岩气、煤层气）
近井筒3D模拟
Meyer2010突出特点
1_页岩气和煤层气压裂设计 2_水平井分段压裂设计
3_多层压裂设计
4_压裂充填和顶部脱砂压裂设计
1-页岩气和煤层气压裂设计
– 10+ Universities – 20+ Service Companies – 50+ International Companies – 15+ Consulting Firms – 70+ Production Companies
StimPlan压裂软件简介及使用指南
Oil
Shale
• 大射孔段的净压力情况
• 减少射孔井段
Shale
裂缝几何形态－减少射孔层 段后
26.23 min
0.000
0.050
MD
ft
0.100
5545
0.150
Width - Total in
0.200
0.250
0.300
0.350
5705
0.400
0.450
0.500
1.274 m/sec
StimPlan压裂软件简介及使用 指南
StimPlan压裂软件简介
• StimPlan由测井数据分析模块（具有地应 力计算功能）、压裂设计模块、油藏模拟 模块、经济优化模块、压力分析模块构成。
• 除了能进行常规压裂分析外，该软件还具 有水平井分析、酸压设计、压裂防砂分析 等功能。
StimPlan压裂软件简介
压裂分析－霍纳图
拟径向压力
压裂分析－瞬时关井压力
瞬时关井压力
压裂分析－时间方根图
裂缝延伸压力
拟径向压力
压裂分析－GdP/dG图
裂缝延伸压力
拟径向压力
压裂分析－G函数
裂缝延伸压力
拟径向压力
压裂分析－典型图版拟合
压裂分析－输出结果
压裂分析－净压力拟合 净压力
拟合网 格计算 模拟界
面
StimPlan水平井模块
况
• 调整后水平井裂缝在地层中的发育 情况
• 调整后水平井各条裂缝在地层中的 穿透情况
StimPlan压裂防砂模块
• 压裂防砂模拟需要额外输入 的数据
• 摩阻数据
• 压裂防砂模拟输出菜单
• 压裂防砂图形输出 – 横截面 图
FracproPT软件在塔河油田某井压裂施工的应用
FracproPT软件在塔河油田某井压裂施工的应用随着石油工业的快速发展，油田的勘探、开发和生产技术也在不断创新和优化。
其中，压裂技术已成为提高油田开采效率和增加产量的重要手段之一。
而在塔河油田的某井压裂施工中，FracproPT软件的应用也发挥了重要作用。
FracproPT软件是一款专业的压裂设计与模拟软件，具有高效、准确、可靠等特点，能够为压裂工程师提供全面的技术支持，帮助其进行施工参数优化和生产动态模拟。
在塔河油田某井的压裂施工中，FracproPT软件的应用主要表现在以下几个方面：一、井底流体动态模拟在压裂前，需要对井底情况进行全面的考虑，包括渗透率、孔隙度、裂缝分布等，而这些参数通常需要通过特殊的设备进行数据采集。
借助FracproPT软件，压裂工程师可以方便地建立井底流体动态模型，对不同情况下的流体分布和动态变化进行模拟和预测。
通过对模拟结果的分析和比较，压裂工程师可以更好地确定压裂参数和施工方案，提高压裂成功率和增产效果。
二、压裂参数优化对于每一口井，其地质和工程条件都是不同的，因而需要根据具体情况进行压裂参数的优化设计。
这里所说的压裂参数主要包括地质特征、岩石力学参数、井筒情况、裂缝结构等多个方面。
借助FracproPT软件，压裂工程师可以方便地进行参数调整，优化施工方案，以达到最佳的压裂效果。
此外，软件还可以对压裂压力、流量、施工时间等参数进行实时监控和调整，使施工效果更加准确可靠。
三、压裂后产能评估压裂完成后，需要对井口的产能进行评估，这是压裂施工成功与否的关键所在。
FracproPT软件提供了多种相应的评估模式，如功率法、流量法、修正变体法等，可对产能进行全面的评估和预测。
同时，软件还可以根据井口流量、产液压力等参数对产量进行实时监测和分析，及时发现问题并进行调整，以保证产量的稳定和增长。
四、数据管理和共享在压裂施工的全过程中，涉及到大量的数据和信息，如差压、温度、压裂液配方、地质数据等。
《气藏水平井压裂优化设计软件》简介
《⽓藏⽔平井压裂优化设计软件》简介⽓藏⽔平井压裂优化设计系统简介中国⽯油⼤学（华东）⽯油⼯程学院2010年5⽉⽬录⽬录 (1)1．引⾔ (1)2．软件概述 (1)2．1 软件功能 (2)2．2 软件特点 (3)3．运⾏环境 (4)3．1 操作系统 (4)3．2 硬件配置 (4)4．软件界⾯及功能简介 (4)4．1 启动软件 (4)4．2 数据输⼊ (5)4．3 数据保存 (7)4．4 模拟计算 (7)4．5 ⽣产数据 (8)4．6 压⼒分布 (10)4．7 ⽅案优选 (11)4．8 ⽰例 (14)5 软件服务 (16)1．引⾔欢迎您使⽤本软件，请在使⽤之前认真阅读本说明。
本说明书包涵软件的安装、注册、⽇常使⽤中所需的注意事项，及运⽤技巧，并针对⽤户使⽤过程中可能会出现的疑问进⾏解答，提供技术⽀持。
本软件由中国⽯油⼤学（华东）⽯油⼯程学院压裂酸化研究中⼼制作并维护。
压裂酸化研究中⼼是中国⽯油⼤学（华东）⽯油⼯程学院采油系的⼀个研究团队，研究中⼼所在的油⽓⽥开发⼯程学科为国家重点学科，⽬前中⼼拥有⽔⼒压裂模拟系统、压裂液、酸液评价系统等多套实验装置。
采油⼯程专家张琪教授为本中⼼顾问，中⼼现有教授1⼈，副教授、讲师6⼈，博⼠后1⼈，博⼠、硕⼠14⼈，是⼀⽀以青年教师为⾻⼲的科研队伍。
压裂酸化中⼼以⽔⼒压裂、酸化以及防砂、稠油开发等采油⼯程技术为研究领域，重点研究⽔⼒压裂、酸化技术在油⽓⽥开发领域的理论技术问题，形成了低渗透⽓藏压裂改造技术、整体压裂技术、⽔平井压裂技术、重复压裂技术、煤层⽓压裂技术、酸液体系等⼀批具有特⾊的⼯艺技术，并拥有⼀批具⾃主开发的压裂、酸化设计软件。
近年来，完成了省部级、局级科研项⽬多项，其中多个软件通过专家鉴定，达到国际先进⽔平。
中⼼获得了教育部、中国⽯油化⼯协会科技进步奖、中国⽯油⼤学科技进步奖、胜利⽯油管理局科技进步奖等多项奖项。
2．软件概述⽓藏⽔平井压裂优化设计系统是⼀套⽴⾜于⽓藏⽔平井压裂理论和技术的软件系统，通过建⽴⽓、⽔两相三维数值模拟模型和裂缝模型，可以计算不同地层参数（厚度、渗透率、⾮均质等）、井筒参数、压裂参数下的⽓藏压裂⽔平井产能。
水平井整体压裂优化设计系统使用手册
水平井整体压裂优化设计软件介绍1 软件概述本软件以水平井、直井压裂理论模型为基础，综合油藏和裂缝模型，以整个油藏为研究对象，通过优化井网及井的参数，达到提高整个区块的采收率的目标。
本软件采用VB、C++语言编制。
1.1 软件功能本软件能解决的问题：（1）水平井、直井联合布井井网优化设计包括：任意井网布井、井网密度设计、井距井排优化、油水井数量优化、压裂井网方向优化（2）整体压裂裂缝参数优化设计包括：油水井缝长优化、油水井裂缝导流能力优化、裂缝间距优化、与井筒水平段夹角的优化（3）水平井直井联合井网设计包括：水平井、直井数量优化；不同井网形式优选（4）生产动态预测包括：油井产量、累积产量、含水率、采收率、注水量、累积注水量（5）经济评价包括：净现值、成本考核、投资回收期、投资回报率1.2 软件特点本软件由数据输入输出、模拟计算、生产数据预测、压力分布描述、方案优选五个部分组成。
概括讲有如下几个特点：i.模拟计算结果精确度高，本软件包涵大量计算、预测及绘图，计算结果与现场资料吻合度高；ii.直观形象、界面友好，本软件添加了井网布井方案图，可从油藏整体角度布井或修改井的参数；iii.使用方便，本软件中，添加井、修改井的位置或是删除井只需单击鼠标右键；打开多井数据时，仅需一次打开即可，不需要依次打开每口井的数据；保存数据时只需要按键盘的“Ctrl + S”组合键，操作简单，便于用户使用；iv.使用图片或曲线描述运算结果，形象生动。
2 软件界面及功能简介2.1 启动软件从“开始”菜单，找到“程序”——“水平井整体压裂优化设计系统”——“水平井整体压裂优化设计系统”。
为方便以后使用可以发送快捷方式到桌面。
启动程序，进入启动画面，如下图所示。
三秒钟之后，启动画面消失，进入主程序，也可双击启动画面，直接进入主程序。
软件启动画面主程序界面2.2 打开数据在软件打开时，会自动加载上次打开的方案。
用户可在上次打开的方案的基础上，把数据改成自己所需的类型。
FracproPT压裂分析系统（修改稿）
FracproPT压裂分析系统（修改稿）FracproPT? 压裂分析系统FracproPT是石油工业中进行支撑剂压裂和酸化压裂设计、分析、操作和优化的优秀的软件。
FracproPT的独特技术在于其实时数据监控和分析能力，其灵活的模型可直接由裂缝诊断技术进行调整，可进行油藏模拟并进行施工后生产分析和经济指标优化。
该软件已在100多个生产、服务和咨询公司中解决了数千次完井问题和生产经济指标的优化问题。
美国天然气研究所授权Pinnacle Technologies对其Fracpro? 系统进行开发、支持和市场工作。
Fracpro的开发始于八十年代，目的是充分解读和利用压裂施工中采集得到的压力数据中所包含的信息。
当时的二维和三维裂缝生长模型所设计和预测的压力数据和实际压力数据有很大的不同，这是该软件研制的起因。
由于净裂缝压力和裂缝维数直接相关，这些设计模型预测得出的裂缝几何形状和裂缝生长的实际情况可能不符，因此，这些模型不能用于指导有效的压裂施工及评价。
Fracpro可以弥补这种理论和实际间的差别。
FracproPT模型可以近似反应所有裂缝生长的物理原理。
裂缝生长参数在裂缝面的若干代表点上汇集，裂缝的压力曲线采用功能系数进行计算。
和实际近似的模型结果用实验室试验值和直接观察值进行修正。
FracproPT系统含有一些容易使用的模块。
压裂模拟器可以在设计模式下以用户输入参数进行计算或在历史拟合模式下采用实时或压后数据库输入测量的施工参数（表面压力、泵入速度、支撑剂浓度）进行计算。
FracproPT系统是进行净压力历史拟合的工具。
为了从压裂的实时压力数据中迅速获取有用信息，在施工前和施工过程中应进行注入程序的诊断性计算。
这些做法可以产生压裂分析的一些关键数据如闭合压力，漏失参数，净压力，求解限制条件在合理范围内的分析解。
裂缝维数和支撑剂位置的最终预测和实际情况达到最可能的近似并可提供给FracproPT的数值模拟器进行生产预测。
7 国内外压裂酸化软件
二、当前软件存在问题
压裂返排软件存在问题 压后返排是压裂工艺的一部分，是水力压裂作业的重 要环节，但对压后返排并未引起足够的重视，适当的返 排程序通常是保持裂缝导流能力的关键，压后油气井的 生产能力在很大程度上取决于该导流能力。 压后返排主要包括计算井口放喷压力随时间的变化规 律、计算裂缝闭合时间、计算支撑剂在裂缝中沉降速度、 计算支撑剂的回流量、计算井筒沉砂高度、优选放喷油 嘴尺寸，以制定科学合理的返排制度。
一、压裂酸化软件现状
酸化软件现状
国内酸化软件主要是砂岩酸化设计软件，几家开发此 类软件的研究单位设计软件所依据的理论、采用的方法以 及所设计的软件的功能都大同小异，因此，相对来说酸化 软件已经比较成熟和稳定，最近几年也没有太大的发展。
一、压裂酸化软件现状 酸化软件现状
现有的砂岩酸化设计软件所涉及的问题为:假定地 层无天然裂缝，酸化过程不产生人工裂缝，因而可采 用酸液径向推进反应模型;酸化过程中地层内温度剖面 变化和酸一岩反应之间的相互影响作用;岩石矿物成分 及酸液成分对酸一岩反应的影响。
一、压裂酸化软件现状
压裂软件现状
√压裂监测和分析软件:
FracproPT 还可以实时计算裂缝参数，为施工提供指导。压裂后试井分析是 通过对井底的压力和流量进行反演分析，得到地层的静态参数和裂缝的形 态信息。 Stimplan 中集成了试井分析模块。但是由于常规的压力恢复测试需要时间 长，影响了该方法的应用，而且有大量的压力测试资料出现不了径向流。 采用现有的试井解释方法，一般解释结果多解性强。中科大提出了早期试 井理论，研究了早期井底压力在时间较小时的情形，采用小信号提取技术 和特殊的数学变换，提出了早期试井分析技术和分析图版，有效地解决了 上述问题，目前该软件已经商业化。
FracproPT系统是石油工业界的先进压裂软件工具
FracProPT压裂设计、分析软件简介FracproPT系统是石油工业界的先进压裂软件工具，它提供支撑剂和酸液压裂处理的设计、模拟、分析、执行和优化功能。
FracproPT的独特技术是它的实时数据管理和分析功能；其中包括灵活的、根据裂分分析可进行校正的裂分模型；以及压裂处理后进行生产分析和经济优化的油藏模拟功能。
这一强大的工程工具已在一百多个石油开采、服务及咨询公司中应用，解决它们的完井问题，为成千的压裂工艺和施工提供经济优化分析。
Pinnacle技术公司由美国天然气研究所(GRI，现在叫GTI)授权，对Fracpro 系统进行软件开发、技术支持和市场管理。
Fracpro开发始于80年代，目的是提取和利用压裂处理过程中压力数据所含的“信息”。
此项开发的动力是这些压力数据与当时的两维和三维裂缝模型所预测的几何形状是完全不同的。
由于裂缝净压力是直接与裂缝几何形状有关的，而根据这些早期设计模型预测的裂缝形状无法与裂缝生长过程中的实际情况相匹配。
因此，这些早期模型不能有效地用于压裂分析及评价。
开发Fracpro软件的目的就是架起理论与实际之间的桥梁。
FracproPT模型是利用裂缝生长的基础原理，采用集总裂缝生长参数的方法（在地层中沿裂缝面上的很多点集中起来一些功能系数，而这些功能系数的计算是随泵史、地层性质等而变化）开发出来的三维裂缝模型。
这一实用模型又与直接观测和实验室测试的结果进行“校正”过的。
FracproPT系统是在压裂过程中进行净压力历史拟合的一个独特工具。
为了快速实用地从现场测量的裂缝压力数据中提取有用的信息，在主压裂施工前要进行诊断注入和小型压裂试验。
这些试验步骤将提供裂缝压力分析的重要的数据（如闭合压力，漏失和净压力等），以便在合理的范围内限定分析结果。
这样，裂缝大小和支撑剂布置的预测结果便可以与实际的压裂情况紧密结合在一起，用FracproPT的油藏模拟器来预测生产效果。
同时，各种设计方案可在裂缝优化模型下进行评价。
ABAQUS水力压裂模拟-XEFM-COHESIVE-交叉缝-复杂缝-转向缝-体积缝
ABAQUS水力压裂模拟|XFEM和Cohesive方法关键字：单缝、多缝、交叉缝、体积缝、转向缝、缝间干扰、储隔层我是星辰北极星，水力压裂，对于石油工程的朋友并不陌生，它是石油开采和增产的重要手段；也广泛应用于地热开采、地基处理等领域。
由于毕业于石油大学，所以有很多机会接触这方面的问题，也关注着ABAQUS在压裂领域的应用。
这个专题将分享自己在水力压裂仿真中的一些积累，希望大家喜欢。
【主要内容】一、内容概述二、仿真要点介绍2.1 ABAQUS水力压裂模拟常用仿真方法2.2地应力平衡分析（Geostatic）2.3渗流-位移耦合分析（Soils）2.4材料与单位制讲解2.5特殊的输出需求与定义2.6交叉裂缝处理三、实例讲解3.1基于Cohesive单元的二维水力压裂模拟3.2基于Cohesive单元的三维水力压裂模拟3.3水力裂缝与天然裂缝相交模拟-Cohesive单元法3.4裂缝发育地层的水力压裂模拟-Cohesive单元法3.5基于XFEM的水力裂缝转向模拟3.6基于XFEM的水平井多段压裂裂缝的缝间干扰问题研究【二维水力压裂模拟（Cohesive）】通过这个简单的案例讲述采用Cohesive单元模拟水力压裂的基本技巧，让大家掌握注液、停泵憋压等基本设置，以及前后处理的一些技巧。
1【三维水力压裂模拟Cohesive）】三维模型计算量较大，但可以模拟储隔层压裂过程中，水力裂缝限制在储层中扩展的形态，当然，下图中的裂缝形态主要受储隔层的材料性质和地应力状态影响；不合适的地层条件将导致水力裂缝窜层现象的发生。
【水力裂缝与天然裂缝相交模拟】本例中采用Cohesive单元模拟水力裂缝交叉，并可通过该模型分析不同地应力情况下水力裂缝遇到天然裂缝后的扩展轨迹。
应力差较小时，易促使天然裂缝张开；应力差较大时，水力裂缝可穿过天然裂缝。
【裂缝发育地层的水力压裂模拟】在前面三个案例的基础上，进行裂缝发育地层条件下的复杂缝网模拟，可以形成体积缝网的压裂效果；仿真的难点在于全局嵌入零厚度Cohesive单元层，本例采用POLARIS」nsertCohElem插件实现。
水平井压裂模拟模型及软件研制
水平井压裂模拟模型及软件研制一、本文概述Overview of this article随着石油和天然气开采行业的不断发展，水平井压裂技术已成为提高油气采收率的重要手段。
然而，由于水平井压裂过程涉及复杂的物理和化学过程，以及地下储层的多样性，使得其模拟和优化成为一个极具挑战性的问题。
因此，开发高效、准确的水平井压裂模拟模型及软件对于提高油气采收率、降低开采成本、优化压裂方案具有重要意义。
With the continuous development of the oil and gas extraction industry, horizontal well fracturing technology has become an important means to improve oil and gas recovery. However, due to the complex physical and chemical processes involved in horizontal well fracturing, as well as the diversity of underground reservoirs, its simulation and optimization have become a highly challenging problem. Therefore, developing efficient and accurate horizontal well fracturing simulation models and software is of greatsignificance for improving oil and gas recovery rate, reducing production costs, and optimizing fracturing schemes.本文旨在介绍一种水平井压裂模拟模型及软件的研制过程，包括模型的建立、数值求解方法的选择、软件的编程实现以及实际应用案例的验证。
FracproPT三维压裂软件
产能预测
压裂优化
压裂优化模块： 该模块在施工规模的优化循环中，把FracproPT 的压裂裂缝模型连接在油藏模型上。该方式首先应 用于粗略的范围，然后再精确地确定经济上最优化 的压裂施工规模。
快速设计压裂控制
FracproPT工作流程
谢谢！
井施工信息
压裂液和支撑剂的选择
压裂分析
压裂分析模块：
该方式提供详细的压前设计、实时数据分析 和净压力的历史拟合等操作功能。真实数据分析 可以是实时的，也可以在压裂后根据压裂施工时 录取的真实数据来进行。真实数据分析的目的是 推定压裂状态(例如使用施工之间和之后的压裂裂 缝T
两大功能
DataAcqPT 这是一个实时监 督模块，可以对 现场施工进行数 据输入控制和分 析。
FracproPT 这是压裂设计和 设计功能，可以 将实际数据和设 计数据进行分析。 是压裂软件的灵 魂。.
四、地质建模系统
FracproPT主要模块
压裂设计
内容
FracproPT
净压力拟合
压裂分析选项
产能预测
产能预测模块： 该模块被用来预测、或者历史拟合压裂井或 非压裂井的生产状态。 FracproPT(借助于 ReservoirPT)把由压裂裂缝扩展和支撑剂运移模型 确定的支撑剂浓度剖面传输给产能预测软件，之 后产能预测软件模拟支撑剂浓度剖面对生产井生 产的影响。这对评估压裂井的经济效果以及后续 施工井的经济预测是不可缺少的。
FracproPT三维压裂软件概述
小组成员：
软件基本概况
FracproPT 系统被特别地设计为工程师用于水力压裂设计 及分析的最综合的工具 。有实效的使用现场施工数据是 FracproPT的重要主题。这一点使FracproPT不同于有关的同
StimPlan压裂软件简介及使用指南
Width - Total in
26.23 min
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 1.274 m/sec
100
200
300
Fracture Penetration (ft)
〉 大射孔段的净压力情况
〉 减少射孔井段
经济分析评价模块
增产倍比计算－支撑剂选择
增产倍比计算－砂比的选择
经济分析评价模块－产能模拟
经济分析评价模块－产量、累积产量Vs.时间
经济分析评价－缝长、导流能力
经济分析评价－累计产量Vs.导流能力、缝长
经济分析评价－对比分析
经济分析评价－净现值
StimPlan压裂软件使用指南
数据的输入
StimPlan
有 有 有 有 有 有 有
FracproPT
有 有 按垂直井模拟 无 直井限流模拟 无 无
Gohfer
有 有 纵向裂缝 无 无 无 无
注释
StimPlan软件均 可在拟三维、拟 三维网格模型以 及真三维等三种 模型进行计算。 FracpeoPT软件为 拟三维和集总式 三维模型。 Gohfer为网格真 三维模型
10.0 20.0 30.0 40.0
〉 小型压裂（冻胶）
364.0 366.0 368.0 370.0 372.0 374.0 376.0 Time (min)
〉 压裂防砂施工曲线
裂缝几何形态－大射孔段
Shale
Shale Oil Oil
MD ft 5545
5705
3170 3610 Stress (psi)
压裂分析－霍纳图
StimPlan压裂软件简介及使用指南
水平井压裂目的层及井眼轨迹剖面图
水平井压裂分析结果输出
模拟结果输出 菜单
模拟水平井裂缝形态图
水平井裂缝形态模拟
〉 水平井裂缝在地层中的发育情况 〉 水平井各条裂缝在地层中的穿透情况
〉 调整后水平井裂缝在地层中的发育情况 〉 调整后水平井各条裂缝在地层中的穿透情况
StimPlan压裂防砂模块
功能
储层解释与射孔优化
延水平井筒垂向、最小水平主应 力剖面解释 横切裂缝与纵向裂缝的模拟
射孔参数对裂缝几何尺寸及施工 压力影响
横切或纵向裂缝限流法压裂的模 拟
限流法多缝同时延伸相互干扰的 模拟计算
横切或纵向单缝或限流法多缝的 压裂产量预测
StimPlan
有 有 有 有 有 有 有
FracproPT
有 有 按垂直井模拟 无 直井限流模拟 无 无
裂缝延伸压力
拟径向压力
压裂分析－典型图版拟合
压裂分析－输出结果
压裂分析－净压力拟合
净压力拟 合网格计 算模拟界
面
StimPlan水平井模块
〉 在水平井压裂方面，StimPlan是目前国际上唯 一能将地质建模、多裂缝岩石力学和流体力学 都完整考虑在内的水平井压裂设计、分析和优 化软件。
水平井压裂分析主界面
StimPlan压裂软件简介
〉 StimPlan由测井数据分析模块（具有地应力计算功能）、 压裂设计模块、油藏模拟模块、经济优化模块、压力分析 模块构成。
〉 除了能进行常规压裂分析外，该软件还具有水平井分析、 酸压设计、压裂防砂分析等功能。
StimPlan压裂软件简介
StimPlan与FracproPT、gohfer水平井压裂设计功能对比
Shale Oil Oil
E-StimPlan全三维压裂设计软件系统用户手册-北联科技
E-StimPlan全三维压裂设计软件系统用户使用手册天津市北联科技发展有限公司2008年12月目录一、压裂的基本原理 (1)二、软件的基本功能的介绍 (1)2.1软件基本介绍 (1)2.2具体功能的简单介绍 (2)2.2.1主要输入参数 (2)2.2.2分析/设计模式 (4)2.2.3快速模拟模型 (6)2.3数据管理模块 (7)2.3.1压裂数据 (8)2.3.2生产数据 (25)2.3.3经济数据 (30)2.4快速模拟 (34)2.5三维模拟 (38)2.6增产倍比计算 (38)2.7产能分析 (43)2.7.1解析方法 (43)2.7.2数值方法 (50)2.8优化分析 (51)2.8.1解析方法 (51)2.8.2数值方法 (56)2.9压力排量分析 (58)2.9.1测试类型： (61)2.9.2数据导入/导出 (62)2.9.3所有图形 (65)2.9.4数据图形 (66)2.9.5设置/选择测试周期 (72)2.9.6特殊测试分析图形 (74)2.9.7实时数据输入/分析 (74)2.10测井数据处理 (77)2.10.1一般步骤 (77)2.10.2测井/井斜数据输入 (78)2.10.3显示选中的测井曲线 (80)2.10.4定义“产层” (83)2.10.5在测井曲线中自动判定地层压力/模量值 (89)2.10.6传递多层数据到 StimPlan 进行压裂模拟 (92)2.11生成各种图件 (92)2.12生成详细报告 (93)三、通过五个例子介绍软件的具体使用方法 (97)3.1数据“处理” (97)3.2数据分析 (97)3.3裂缝几何尺寸模型 (97)3.4数据库文件的创建和使用 (98)3.5产量数据分析 (98)StimPlan软件培训讲义一、压裂的基本原理利用多媒体进行压裂的基本原理的介绍，讲义的原文为 nsi公司多媒体。
二、软件的基本功能的介绍2.1软件基本介绍StimPlan软件是一个基于个人电脑的水力压裂数字模拟程序，这是 Stimplan的主输入界面。
水平井分段压裂酸化管柱受力分析软件_ppt
采用解非线性方程组的拟牛顿迭代法进行求 解，可得到管柱任意深处的轴向力、摩擦阻力及 扭矩等。
㊣
28
三、软件理论介绍
3.6 压裂酸化管柱的应力分析 压裂酸化管柱的应力是由其内、外部液体压 力与轴向拉伸或压缩载荷产生的，外力所产生的 应力可用3个主应力来描述。
㊣
29
三、软件理论介绍
3.6 压裂酸化管柱的应力分析
㊣
21
三、软件理论介绍
3.2 模型建立
O
Mt (s + ds)
T (s + ds)
x
y
Q n (s + ds )
B
Q b (s + ds)
Mb (s + ds)
T q B qC
N
M b ( s)
Q n (s)
A T(s)
Q b (s)
M t (s)
z
㊣
22
三、软件理论介绍
3.3 几何方程
v t 0 d v = − K n ds v b 0
12
㊣
二、软件主要功能
3、管柱受力分析（轴力与侧向力）
㊣
13
二、软件主要功能
4、管柱变形分析
采 用力 学轴 力分析 结果 和 稳定性 分析 结果 ， 考 虑 压裂酸化管柱 材料 的本 构关 系 和 几何参 数等 ， 对 （ 1 ） 下 放 （ 2 ） 上 提 （ 3 ） 坐封前 （ 4 ） 注 入 （ 5 ） 采出 （ 6 ）解封 后 （ 7 ） 悬挂 井 口 ，工况下管柱的 轴向变形 量进行计算。 软件 针 对 管 串 模块 中的设计 方 案 ，计算 上述 工 况下的主要 形变 量—— 轴向 伸缩量 ， 并 能 直观 显示 管柱轴向变形沿井深的分布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水平井分段压裂方案设计软件
一、软件概述
《水平井分段压裂方案设计软件》综合考虑储层特征，确保裂缝的起裂压裂满足施工要求，以产量较大和起裂压力较低的为准则来优化水平井多级分段压裂设计方案。
可针对水平井分级压裂的特点，根据水平井筒方位角的不同，全面考虑了作业条件、压裂液渗滤效应、孔隙度、孔隙压力对压裂水平井起裂压力和起裂角的影响，可以分别预测裸眼和射孔完井方式下的起裂压力和起裂角。
二、软件功能
最优裂缝尺寸设计
在确保裂缝的起裂压力满足施工要求的情况下，以产量较大和起裂压力较低的为准则，优选最佳裂缝尺寸，即：最佳裂缝条数、缝间距、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝高度。
压裂施工参数
根据设计出的最佳裂缝尺寸及输入的相关参数设计每个裂缝合理的泵注工序。
（包括分几级注入，每级泵注的支撑剂浓度、液体注入量等）。
泵工序图
不同泵注阶段下液体用量
不同泵注阶段下支撑剂用量
裂缝形态几何描述
裂缝的延伸模块的模型是以Palmer 的三维压裂设计模型为基础，考虑了流体沿缝高方向的压降，压裂液的滤失等因素对裂缝尺寸的影响，使模型在预测裂缝的形态时，更能接近实际的裂缝延伸模型。
不同泵注阶段下裂缝动态延伸
裂缝半长的动态延伸
裂缝宽度的动态延伸
压降计算
计算与泵注时间相对应的井底流压、地面压力、地表与井底支撑剂浓度以及携砂液排量的变化情况。
综合曲线图
压裂产能预测
产能预测模块结合了水平井压裂后裂缝形态和生产过程中页岩气在裂缝中的渗流机理，建立了考虑水平井筒压降和裂缝干扰的产能预测新模型。
该方法适用性广，对等间距或非等间距分布的裂缝、与水平井筒成任意角度的裂缝、相同或不同的裂缝几何尺寸以及各种导流能力的裂缝均可以计算。
产能预测。