压裂实时监测及解释技术.ppt

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1、目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用内内 容容目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法软件与

2、应用软件与应用软件与应用软件与应用内内 容容水力压裂是改造油气层的有效方法，是油气水力压裂是改造油气层的有效方法，是油气水力压裂是改造油气层的有效方法，是油气水力压裂是改造油气层的有效方法，是油气水井增产增注的重要措施，而水力压裂的效果水井增产增注的重要措施，而水力压裂的效果水井增产增注的重要措施，而水力压裂的效果水井增产增注的重要措施，而水力压裂的效果取决于压裂工艺技术的完善程度，即对裂缝和取决于压裂工艺技术的完善程度，即对裂缝和取决于压裂工艺技术的完善程度，即对裂缝和取决于压裂工艺技术的完善程度，即对裂缝和地层情况的认识和了解、合理的施工工艺、优地层情况的认识和了解、合理的施工工艺、优地层

3、情况的认识和了解、合理的施工工艺、优地层情况的认识和了解、合理的施工工艺、优良的压裂液和支撑剂等压裂施工材料、优化的良的压裂液和支撑剂等压裂施工材料、优化的良的压裂液和支撑剂等压裂施工材料、优化的良的压裂液和支撑剂等压裂施工材料、优化的施工设计、施工作业手段及其质量。目前，水施工设计、施工作业手段及其质量。目前，水施工设计、施工作业手段及其质量。目前，水施工设计、施工作业手段及其质量。目前，水力压裂在理论、设备、工艺等各方面都有了很力压裂在理论、设备、工艺等各方面都有了很力压裂在理论、设备、工艺等各方面都有了很力压裂在理论、设备、工艺等各方面都有了很大发展，但仍存在不少重大技术难题。大发展，但

4、仍存在不少重大技术难题。大发展，但仍存在不少重大技术难题。大发展，但仍存在不少重大技术难题。1 1 1 1目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义 四个制约水力压裂技术应用及取得理想效果四个制约水力压裂技术应用及取得理想效果四个制约水力压裂技术应用及取得理想效果四个制约水力压裂技术应用及取得理想效果的的的的关键性因素关键性因素关键性因素关键性因素：MM现场缺乏经济地测量和评估水力裂缝的现场缺乏经济地测量和评估水力裂缝的现场缺乏经济地测量和评估水力裂缝的现场缺乏经济地测量和评估水力裂缝的有效手段有效手段有效手段有效手段MM对储层特性尤其是岩石力学参数和地应对储层特性尤其是岩石力学参数和地应对储层

5、特性尤其是岩石力学参数和地应对储层特性尤其是岩石力学参数和地应力分布缺乏深入的研究和认识力分布缺乏深入的研究和认识力分布缺乏深入的研究和认识力分布缺乏深入的研究和认识MM压裂设计及其局限性压裂设计及其局限性压裂设计及其局限性压裂设计及其局限性MM落后的压裂监测与施工质量控制落后的压裂监测与施工质量控制落后的压裂监测与施工质量控制落后的压裂监测与施工质量控制1 1 1 1目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义 水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施工取得理想效果的关键性手段，也是水

6、力压裂工取得理想效果的关键性手段，也是水力压裂工取得理想效果的关键性手段，也是水力压裂工取得理想效果的关键性手段，也是水力压裂技术的最新进展和发展趋势。应用该技术，可技术的最新进展和发展趋势。应用该技术，可技术的最新进展和发展趋势。应用该技术，可技术的最新进展和发展趋势。应用该技术，可认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估压裂认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估压裂认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估压裂认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估压裂液性能和现场施工质量，减小施工风险，保证液性能和现场施工质量，减小施工风险，保证液性能和现场施工质量，减小施工风险，保证液性能和现场施工质量，减小施工风险

7、，保证施工按设计要求顺利进行，并根据实际情况进施工按设计要求顺利进行，并根据实际情况进施工按设计要求顺利进行，并根据实际情况进施工按设计要求顺利进行，并根据实际情况进行现场调整。针对该技术及其亟待解决的重大行现场调整。针对该技术及其亟待解决的重大行现场调整。针对该技术及其亟待解决的重大行现场调整。针对该技术及其亟待解决的重大问题进行深入研究，势在必行，意义重大。问题进行深入研究，势在必行，意义重大。问题进行深入研究，势在必行，意义重大。问题进行深入研究，势在必行，意义重大。1 1 1 1目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义 目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义国内外研究现状国内外研究现

8、状国内外研究现状国内外研究现状最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用内内 容容压裂压力与裂缝几何形状及其动态延伸密切压裂压力与裂缝几何形状及其动态延伸密切压裂压力与裂缝几何形状及其动态延伸密切压裂压力与裂缝几何形状及其动态延伸密切相关，压裂分析与模拟的关键问题之一就是确相关，压裂分析与模拟的关键问题之一就是确相关，压裂分析与模拟的关键问题之一就是确相关，压裂分析与模拟的关键问题之一就是确定裂缝的几何形状及其动态延伸规律

9、。定裂缝的几何形状及其动态延伸规律。定裂缝的几何形状及其动态延伸规律。定裂缝的几何形状及其动态延伸规律。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状二维裂缝模型二维裂缝模型二维裂缝模型二维裂缝模型PKNPKNPKN模型、模型、模型、模型、模型、模型、KGDKGDKGD模型和模型和模型和模型和模型和模型和RadilRadilRadil模型模型模型模型模型模型拟三维裂缝模型拟三维裂缝模型拟三维裂缝模型拟三维裂缝模型由由由由由由Van EekelenVan EekelenVan Eekelen、AdvaniAdvaniAdvani、ClearyClearyCleary、Pa

10、lmerPalmerPalmer提出的四种模型提出的四种模型提出的四种模型提出的四种模型提出的四种模型提出的四种模型 全三维裂缝模型全三维裂缝模型全三维裂缝模型全三维裂缝模型由由由由由由CliftonCliftonClifton、ClearyClearyCleary提出的两种模型提出的两种模型提出的两种模型提出的两种模型提出的两种模型提出的两种模型 基于基于基于基于二维二维二维二维裂缝模型的裂缝模型的裂缝模型的裂缝模型的压裂压力分析压裂压力分析压裂压力分析压裂压力分析技术技术技术技术是由是由是由是由 Nolte Nolte和和和和SmithSmith提出的，后经发展和完善已成为提出的，后经发展

11、和完善已成为提出的，后经发展和完善已成为提出的，后经发展和完善已成为压裂泵注过程中的经典分析技术。这种分析技压裂泵注过程中的经典分析技术。这种分析技压裂泵注过程中的经典分析技术。这种分析技压裂泵注过程中的经典分析技术。这种分析技术采用净压力进行分析，利用双对数坐标系下术采用净压力进行分析，利用双对数坐标系下术采用净压力进行分析，利用双对数坐标系下术采用净压力进行分析，利用双对数坐标系下净压力曲线的斜率推断裂缝延伸类型，进而确净压力曲线的斜率推断裂缝延伸类型，进而确净压力曲线的斜率推断裂缝延伸类型，进而确净压力曲线的斜率推断裂缝延伸类型，进而确定裂缝长度和裂缝宽度，并定性地认识和了解定裂缝长度和

12、裂缝宽度，并定性地认识和了解定裂缝长度和裂缝宽度，并定性地认识和了解定裂缝长度和裂缝宽度，并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况。但这种分析存在的问题十裂缝高度延伸情况。但这种分析存在的问题十裂缝高度延伸情况。但这种分析存在的问题十裂缝高度延伸情况。但这种分析存在的问题十分突出。分突出。分突出。分突出。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：采用净压力采用净压力采用净压力采用净压力采用净压力采用净压力(井底压力与裂缝井底压力与裂缝井底压力与裂缝井底压力与裂缝井底

13、压力与裂缝井底压力与裂缝闭合压力之差闭合压力之差闭合压力之差闭合压力之差闭合压力之差闭合压力之差)，利用双对数坐标系下净压力曲线的，利用双对数坐标系下净压力曲线的，利用双对数坐标系下净压力曲线的，利用双对数坐标系下净压力曲线的，利用双对数坐标系下净压力曲线的，利用双对数坐标系下净压力曲线的斜率推断裂缝延伸方式和类型。斜率推断裂缝延伸方式和类型。斜率推断裂缝延伸方式和类型。斜率推断裂缝延伸方式和类型。斜率推断裂缝延伸方式和类型。斜率推断裂缝延伸方式和类型。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：

14、二维压裂压力分析：二维压裂压力分析：在推断出裂缝延伸方式和类型，在推断出裂缝延伸方式和类型，在推断出裂缝延伸方式和类型，在推断出裂缝延伸方式和类型，在推断出裂缝延伸方式和类型，在推断出裂缝延伸方式和类型，并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进并定性地认识和了解裂缝高度延伸情况基础上，可进而确定裂缝长度和裂缝宽度。而确定裂缝长度和裂缝宽度。而确定裂缝长度和裂缝宽度。而确定裂缝长度和裂缝宽度。而确定裂缝长度和

15、裂缝宽度。而确定裂缝长度和裂缝宽度。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状二维压裂压力分析存在的问题：二维压裂压力分析存在的问题：二维压裂压力分析存在的问题：二维压裂压力分析存在的问题：二维压裂压力分析存在的问题：二维压裂压力分析存在的问题：假设裂缝高度为定值；假设裂缝高度为定值；假设裂缝高度为定值；假设裂缝高度为定值；假设裂缝高度为定值；假设裂缝高度为定值；采用净压力进行分析，需预先输入裂缝闭合压力，采用净压力进行分析，需预先输入裂缝闭合压力，采用净压力进行分析，需预先输入裂缝闭合压力，采用净压力进行分析，需预先输入裂缝闭合压力，采用净压力进行分析，需预先输入

16、裂缝闭合压力，采用净压力进行分析，需预先输入裂缝闭合压力，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，但该参数往往难以获得，同时随着裂缝扩展延伸，裂缝闭合压力事实上是变化的；裂缝闭合压力事实上是变化的；裂缝闭合压力事实上是变化的；裂缝闭合压力事实上是变化的；裂缝闭合压力事实上是变化的；裂缝闭合压力事实上是变化的；只能刻画和分析施工过程中压力变化的某一阶段，只能刻画和分析施工过程中压力变化的某一阶段，只能刻画和分析施工过程

17、中压力变化的某一阶段，只能刻画和分析施工过程中压力变化的某一阶段，只能刻画和分析施工过程中压力变化的某一阶段，只能刻画和分析施工过程中压力变化的某一阶段，不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；不能完整准确地解释整个施工过程中压力的变化；解释的参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延解释的参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延解释的参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延解释的参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延解释的

18、参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延解释的参数少，只能定性地认识和了解裂缝高度延伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；伸情况，定量地解释裂缝长度和裂缝宽度；分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压分析解释的前提条件苛刻，要求施工排量恒定，压裂液流变参数和滤失系数已知

19、而且保持恒定。裂液流变参数和滤失系数已知而且保持恒定。裂液流变参数和滤失系数已知而且保持恒定。裂液流变参数和滤失系数已知而且保持恒定。裂液流变参数和滤失系数已知而且保持恒定。裂液流变参数和滤失系数已知而且保持恒定。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状基于基于基于基于三维三维三维三维裂缝模型的裂缝模型的裂缝模型的裂缝模型的压裂压力分析压裂压力分析压裂压力分析压裂压力分析的开拓性的开拓性的开拓性的开拓性工作是由工作是由工作是由工作是由 CrockettCrockett等完成的，随后大量相关的等完成的，随后大量相关的等完成的，随后大量相关的等完成的，随后大量相关的研

20、究和现场试验相继展开，其中最具代表性的研究和现场试验相继展开，其中最具代表性的研究和现场试验相继展开，其中最具代表性的研究和现场试验相继展开，其中最具代表性的是天然气研究院的现场试验、是天然气研究院的现场试验、是天然气研究院的现场试验、是天然气研究院的现场试验、MeyerMeyer等发展和等发展和等发展和等发展和完善的模型及其算法、完善的模型及其算法、完善的模型及其算法、完善的模型及其算法、GulrajaniGulrajani等对压力历史等对压力历史等对压力历史等对压力历史反演唯一性的讨论和现场应用实例、反演唯一性的讨论和现场应用实例、反演唯一性的讨论和现场应用实例、反演唯一性的讨论和现场应用

21、实例、PiggottPiggott等等等等利用压力历史反演获得地层特征的应用。正是利用压力历史反演获得地层特征的应用。正是利用压力历史反演获得地层特征的应用。正是利用压力历史反演获得地层特征的应用。正是以这些研究成果为基础，一些国际性的研究机以这些研究成果为基础，一些国际性的研究机以这些研究成果为基础，一些国际性的研究机以这些研究成果为基础，一些国际性的研究机构和著名石油公司相继推出了压裂施工过程中构和著名石油公司相继推出了压裂施工过程中构和著名石油公司相继推出了压裂施工过程中构和著名石油公司相继推出了压裂施工过程中实时分析和图形显示的软件系统。实时分析和图形显示的软件系统。实时分析和图形显示

22、的软件系统。实时分析和图形显示的软件系统。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状三维压裂压力分析：三维压裂压力分析：三维压裂压力分析：三维压裂压力分析：三维压裂压力分析：三维压裂压力分析：CrockettCrockettCrockett等提出了集总综合裂缝模型：等提出了集总综合裂缝模型：等提出了集总综合裂缝模型：等提出了集总综合裂缝模型：等提出了集总综合裂缝模型：等提出了集总综合裂缝模型：模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型

23、模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型模型的最大特点是将复杂的数值分析问题通过模型中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数中大量的伽马系数或积分参数，简化为确定函数或数据库的积分参数。据库的积分参数。据库的积分参数。据库的积分参数。据库的积分参数。据库的积分参数。应用该模型，基于流体流变性主宰压力变化的基本应用该模型，基于流体流变性主宰压力变化的基本应用该模型，基于流体流变性主宰压力变化的基本应用该模

24、型，基于流体流变性主宰压力变化的基本应用该模型，基于流体流变性主宰压力变化的基本应用该模型，基于流体流变性主宰压力变化的基本思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，思想，初步研究了压裂施工过程中的压力历史拟合，以确定液体的流变性和滤失程度。以确定液体的流变性和滤失程度。以确定液体的流变性和滤失程度。以确定液体的流变性和滤失程度。以确定液体的流变性和滤失程度。以确定液体的流变性和滤失程度。2 2 2 2国内外

25、研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内国内国内国内对压裂施工过程中实时监测与分析技术对压裂施工过程中实时监测与分析技术对压裂施工过程中实时监测与分析技术对压裂施工过程中实时监测与分析技术的研究较为落后。二十世纪九十年代，西南石的研究较为落后。二十世纪九十年代，西南石的研究较为落后。二十世纪九十年代，西南石的研究较为落后。二十世纪九十年代，西南石油学院和石油大学研制了二维压裂压力分析软油学院和石油大学研制了二维压裂压力分析软油学院和石油大学研制了二维压裂压力分析软油学院和石油大学研制了二维压裂压力分析软件，但没有创新。至于对三维压裂压力分析技件，但没有创新。至于对三维压裂压力分析

26、技件，但没有创新。至于对三维压裂压力分析技件，但没有创新。至于对三维压裂压力分析技术的研究，国内还是空白。近年来，国内各油术的研究，国内还是空白。近年来，国内各油术的研究，国内还是空白。近年来，国内各油术的研究，国内还是空白。近年来，国内各油田相继引进了三维压裂压力分析的软件系统，田相继引进了三维压裂压力分析的软件系统，田相继引进了三维压裂压力分析的软件系统，田相继引进了三维压裂压力分析的软件系统，但软件的运行情况及解释结果不理想。但软件的运行情况及解释结果不理想。但软件的运行情况及解释结果不理想。但软件的运行情况及解释结果不理想。2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外

27、研究现状总之，水力压裂实时监测及解释技术经发展总之，水力压裂实时监测及解释技术经发展总之，水力压裂实时监测及解释技术经发展总之，水力压裂实时监测及解释技术经发展和应用至今，仍面临一些和应用至今，仍面临一些和应用至今，仍面临一些和应用至今，仍面临一些亟待解决的重大技术亟待解决的重大技术亟待解决的重大技术亟待解决的重大技术问题问题问题问题，主要体现在：，主要体现在：，主要体现在：，主要体现在：三维裂缝模型相对简单和粗糙，同时模型及三维裂缝模型相对简单和粗糙，同时模型及三维裂缝模型相对简单和粗糙，同时模型及三维裂缝模型相对简单和粗糙，同时模型及其计算结果不易理解，应用困难其计算结果不易理解，应用困难

28、其计算结果不易理解，应用困难其计算结果不易理解，应用困难 解释参数少，而且压力历史反演方法具有重解释参数少，而且压力历史反演方法具有重解释参数少，而且压力历史反演方法具有重解释参数少，而且压力历史反演方法具有重大缺陷大缺陷大缺陷大缺陷采用净压力进行分析，具有明显的局限性采用净压力进行分析，具有明显的局限性采用净压力进行分析，具有明显的局限性采用净压力进行分析，具有明显的局限性数据采集与处理不能满足实时要求数据采集与处理不能满足实时要求数据采集与处理不能满足实时要求数据采集与处理不能满足实时要求 2 2 2 2国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状目的及意义目的及意义目的及意义

29、目的及意义国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用内内 容容我们我们我们我们针对压裂实时监测及解释技术目前亟待针对压裂实时监测及解释技术目前亟待针对压裂实时监测及解释技术目前亟待针对压裂实时监测及解释技术目前亟待解决的重大技术问题，通过多年来卓有成效和解决的重大技术问题，通过多年来卓有成效和解决的重大技术问题，通过多年来卓有成效和解决的重大技术问题，通过多年来卓有成

30、效和系统深入的研究工作，现已取得系统深入的研究工作，现已取得系统深入的研究工作，现已取得系统深入的研究工作，现已取得重大技术突破重大技术突破重大技术突破重大技术突破，研究成果不仅填补了国内空白，而且开拓和发研究成果不仅填补了国内空白，而且开拓和发研究成果不仅填补了国内空白，而且开拓和发研究成果不仅填补了国内空白，而且开拓和发展了压裂分析评估技术的现有内涵，代表了该展了压裂分析评估技术的现有内涵，代表了该展了压裂分析评估技术的现有内涵，代表了该展了压裂分析评估技术的现有内涵，代表了该技术的最先进水平和最新研究成果，部分成果技术的最先进水平和最新研究成果，部分成果技术的最先进水平和最新研究成果，部

31、分成果技术的最先进水平和最新研究成果，部分成果属国内外首创，整体居属国内外首创，整体居属国内外首创，整体居属国内外首创，整体居国际领先水平国际领先水平国际领先水平国际领先水平。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 全面系统地研究了水力压裂实时监测及解释全面系统地研究了水力压裂实时监测及解释全面系统地研究了水力压裂实时监测及解释全面系统地研究了水力压裂实时监测及解释技术。技术。技术。技术。建立了新的压裂实时监测与分析的完建立了新的压裂实时监测与分析的完建立了新的压裂实时监测与分析的完建立了新的压裂实时监测与分析的完整模型，提出了切实可行的压力历史反演新整模型，提出了切实

32、可行的压力历史反演新整模型，提出了切实可行的压力历史反演新整模型，提出了切实可行的压力历史反演新方法，研究了施工数据的采集和通信技术，方法，研究了施工数据的采集和通信技术，方法，研究了施工数据的采集和通信技术，方法，研究了施工数据的采集和通信技术，研制了压裂实时监测及解释软件。研制了压裂实时监测及解释软件。研制了压裂实时监测及解释软件。研制了压裂实时监测及解释软件。建立了新的实时裂缝延伸拟三维模型。建立了新的实时裂缝延伸拟三维模型。建立了新的实时裂缝延伸拟三维模型。建立了新的实时裂缝延伸拟三维模型。该模该模该模该模型主要包括流体体积平衡方程、裂缝长度方型主要包括流体体积平衡方程、裂缝长度方型主

33、要包括流体体积平衡方程、裂缝长度方型主要包括流体体积平衡方程、裂缝长度方程、裂缝宽度方程、裂缝高度方程等，利用程、裂缝宽度方程、裂缝高度方程等，利用程、裂缝宽度方程、裂缝高度方程等，利用程、裂缝宽度方程、裂缝高度方程等，利用方程求根的方法进行数值求解。方程求根的方法进行数值求解。方程求根的方法进行数值求解。方程求根的方法进行数值求解。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 采用和完善了三维裂缝中支撑剂运移分布模采用和完善了三维裂缝中支撑剂运移分布模采用和完善了三维裂缝中支撑剂运移分布模采用和完善了三维裂缝中支撑剂运移分布模型。型。型。型。该模型主要包括支撑剂沉降状态的该

34、模型主要包括支撑剂沉降状态的该模型主要包括支撑剂沉降状态的该模型主要包括支撑剂沉降状态的准准准准则、裂缝壁面的拉拽效应、支撑剂的干扰沉则、裂缝壁面的拉拽效应、支撑剂的干扰沉则、裂缝壁面的拉拽效应、支撑剂的干扰沉则、裂缝壁面的拉拽效应、支撑剂的干扰沉降、支撑剂在三维裂缝中的运移分布，并采降、支撑剂在三维裂缝中的运移分布，并采降、支撑剂在三维裂缝中的运移分布，并采降、支撑剂在三维裂缝中的运移分布，并采用了精细的数值计算方法。用了精细的数值计算方法。用了精细的数值计算方法。用了精细的数值计算方法。建立了井筒不稳定流动模型，提出了支撑剂建立了井筒不稳定流动模型，提出了支撑剂建立了井筒不稳定流动模型，提

35、出了支撑剂建立了井筒不稳定流动模型，提出了支撑剂影响下的混砂液摩阻计算方法。影响下的混砂液摩阻计算方法。影响下的混砂液摩阻计算方法。影响下的混砂液摩阻计算方法。井筒不稳定井筒不稳定井筒不稳定井筒不稳定流动模型主要包括连续性方程、流体压降方流动模型主要包括连续性方程、流体压降方流动模型主要包括连续性方程、流体压降方流动模型主要包括连续性方程、流体压降方程、状态方程，并考虑了支撑剂的影响。程、状态方程，并考虑了支撑剂的影响。程、状态方程，并考虑了支撑剂的影响。程、状态方程，并考虑了支撑剂的影响。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 提出了切实可行的压裂施工过程中实时监测提

36、出了切实可行的压裂施工过程中实时监测提出了切实可行的压裂施工过程中实时监测提出了切实可行的压裂施工过程中实时监测与分析的压力历史反演方法。与分析的压力历史反演方法。与分析的压力历史反演方法。与分析的压力历史反演方法。该方法综合应该方法综合应该方法综合应该方法综合应用了逐步线性最小二乘法与约束变尺度法的用了逐步线性最小二乘法与约束变尺度法的用了逐步线性最小二乘法与约束变尺度法的用了逐步线性最小二乘法与约束变尺度法的最优化方法和地层特性参数与液体特性参数最优化方法和地层特性参数与液体特性参数最优化方法和地层特性参数与液体特性参数最优化方法和地层特性参数与液体特性参数的数据库，直接拟合井口压力，可以

37、解释一的数据库，直接拟合井口压力，可以解释一的数据库，直接拟合井口压力，可以解释一的数据库，直接拟合井口压力，可以解释一些关键性的地层特性参数，如岩石断裂韧性、些关键性的地层特性参数，如岩石断裂韧性、些关键性的地层特性参数，如岩石断裂韧性、些关键性的地层特性参数，如岩石断裂韧性、地应力分布、地层破裂压力等参数，也可以地应力分布、地层破裂压力等参数，也可以地应力分布、地层破裂压力等参数，也可以地应力分布、地层破裂压力等参数，也可以实时解释压裂液流变性和滤失程度及其动态实时解释压裂液流变性和滤失程度及其动态实时解释压裂液流变性和滤失程度及其动态实时解释压裂液流变性和滤失程度及其动态变化，还可以实时

38、解释水力裂缝的三维扩展变化，还可以实时解释水力裂缝的三维扩展变化，还可以实时解释水力裂缝的三维扩展变化，还可以实时解释水力裂缝的三维扩展延伸和支撑剂的运移分布。延伸和支撑剂的运移分布。延伸和支撑剂的运移分布。延伸和支撑剂的运移分布。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。研制了地层特性参数和液体特性参数的数据库。该该该该该该数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对

39、一些数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对一些数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对一些数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对一些数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对一些数据库综合利用了国内外现有研究成果，并对一些地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩地层和液体特性参数进行了深入的研究，获得了岩石断裂韧性与围压的关系等新成果。石断裂韧性与围压的关系等新成果。石断裂韧性与围压的关系等新成果。石断裂韧性与围压

40、的关系等新成果。石断裂韧性与围压的关系等新成果。石断裂韧性与围压的关系等新成果。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。研究了压裂施工数据的采集和通信技术。不仅研制不仅研制不仅研制不仅研制不仅研制不仅研制了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研究了简单了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研究了简单了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研究了简单了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研究了简单了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研究了简单了专门的便携式压裂酸化监测仪，而且研

41、究了简单经济的数据采集与通信技术经济的数据采集与通信技术经济的数据采集与通信技术经济的数据采集与通信技术经济的数据采集与通信技术经济的数据采集与通信技术 (仅仅几元钱的一根连仅仅几元钱的一根连仅仅几元钱的一根连仅仅几元钱的一根连仅仅几元钱的一根连仅仅几元钱的一根连接电缆接电缆接电缆接电缆接电缆接电缆)，兼容各种压裂监测仪表，兼容各种压裂监测仪表，兼容各种压裂监测仪表，兼容各种压裂监测仪表，兼容各种压裂监测仪表，兼容各种压裂监测仪表(如如如如如如HalliburtonHalliburtonHalliburton、双双双双双双S S S、长城等长城等长城等长城等长城等长城等)的施工现场实时数据的传

42、输和压后数的施工现场实时数据的传输和压后数的施工现场实时数据的传输和压后数的施工现场实时数据的传输和压后数的施工现场实时数据的传输和压后数的施工现场实时数据的传输和压后数据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。据的保存格式，能满足实时监测及分析的要求。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 研制了压裂实时监测及解释软件研制了压裂实时监测及解释软件研制了压裂实时监测及解释软件研制了压裂实时监测及解释软件，

43、并对压裂，并对压裂，并对压裂，并对压裂施工过程中实时监测与分析进行了大量实例施工过程中实时监测与分析进行了大量实例施工过程中实时监测与分析进行了大量实例施工过程中实时监测与分析进行了大量实例计算和应用。应用情况表明，软件系统能满计算和应用。应用情况表明，软件系统能满计算和应用。应用情况表明，软件系统能满计算和应用。应用情况表明，软件系统能满足压裂改造的需要，并具有功能强、算法稳足压裂改造的需要，并具有功能强、算法稳足压裂改造的需要，并具有功能强、算法稳足压裂改造的需要，并具有功能强、算法稳定可靠、结果合理、商品化程度高等特点，定可靠、结果合理、商品化程度高等特点，定可靠、结果合理、商品化程度高

44、等特点，定可靠、结果合理、商品化程度高等特点，可认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估可认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估可认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估可认识和了解裂缝和地层情况，分析和评估压裂液性能和现场施工质量，减小施工风险，压裂液性能和现场施工质量，减小施工风险，压裂液性能和现场施工质量，减小施工风险，压裂液性能和现场施工质量，减小施工风险，指导压裂设计，提高压裂水平和施工效果。指导压裂设计，提高压裂水平和施工效果。指导压裂设计，提高压裂水平和施工效果。指导压裂设计，提高压裂水平和施工效果。3 3 3 3最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果 目的及意义目的及意义目的及

45、意义目的及意义国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状最新研究成果最新研究成果最新研究成果最新研究成果压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法压裂实时解释方法软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用内内 容容4 4 4 4压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型实时分析模型必需描述下列过程实时分析模型必需描述下列过程实时分析模型必需描述下列过程实时分析模型必需描述下列过程水力裂缝的形成与延伸水力裂缝的形成与延伸水力裂缝的形成与延伸水力裂缝的形成与延伸水力裂缝的形成与延伸水力裂缝的形成

46、与延伸支撑剂在裂缝中的运移和分布支撑剂在裂缝中的运移和分布支撑剂在裂缝中的运移和分布支撑剂在裂缝中的运移和分布支撑剂在裂缝中的运移和分布支撑剂在裂缝中的运移和分布 压裂液及支撑剂在井筒中的流动压裂液及支撑剂在井筒中的流动压裂液及支撑剂在井筒中的流动压裂液及支撑剂在井筒中的流动压裂液及支撑剂在井筒中的流动压裂液及支撑剂在井筒中的流动 液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律液体在井筒和裂缝中的温度变化及滤失规律实时分析模型必需满足下列条件实时分析模

47、型必需满足下列条件实时分析模型必需满足下列条件实时分析模型必需满足下列条件运行时间大大快于施工时间运行时间大大快于施工时间运行时间大大快于施工时间运行时间大大快于施工时间运行时间大大快于施工时间运行时间大大快于施工时间 将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟将实际的施工数据作为输入，能重复运行进行拟合，以确定一些关键性的压裂特征和有关参数合，以确定一些关键性的压裂特征和有关参数合，以确定一些关键性的压裂特征和有关参数合，以确

48、定一些关键性的压裂特征和有关参数合，以确定一些关键性的压裂特征和有关参数合，以确定一些关键性的压裂特征和有关参数 根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和根据实时确定的参数，对当前的状态进行诊断和评估，对未来进行预测评估，对未来进行预测评估，对未来进行预测评估，对未来进行预测评估，对未来进行预测评估，对未来进行预测 实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型 支撑剂运移分布模型支撑剂运移分

49、布模型支撑剂运移分布模型支撑剂运移分布模型 井筒流动模型井筒流动模型井筒流动模型井筒流动模型 温度场与液体滤失模型温度场与液体滤失模型温度场与液体滤失模型温度场与液体滤失模型 体积平衡方程体积平衡方程体积平衡方程体积平衡方程施工注入过程期间裂缝内的流体体积平衡原施工注入过程期间裂缝内的流体体积平衡原施工注入过程期间裂缝内的流体体积平衡原施工注入过程期间裂缝内的流体体积平衡原理为流体注入体积等于流体滤失体积与裂缝体理为流体注入体积等于流体滤失体积与裂缝体理为流体注入体积等于流体滤失体积与裂缝体理为流体注入体积等于流体滤失体积与裂缝体积之和，即积之和，即积之和，即积之和，即由于裂缝实时延伸采用时间

50、步进式数值计算由于裂缝实时延伸采用时间步进式数值计算由于裂缝实时延伸采用时间步进式数值计算由于裂缝实时延伸采用时间步进式数值计算方法，因此将体积平衡方程离散为：方法，因此将体积平衡方程离散为：方法，因此将体积平衡方程离散为：方法，因此将体积平衡方程离散为：4 4 4 4压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型压裂实时分析模型4.14.14.14.1实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型实时裂缝三维延伸模型 流体压降方程流体压降方程流体压降方程流体压降方程三维裂缝中的压降方程为：三维裂缝中的压降方程为：三维裂缝中的压降方程为：三维裂缝中的压降方程为：根据压力分布，缝