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基于改进变长粒子群算法的页岩气藏压裂参数优化( Optimization of Fracturing Parameters by Modified Variable-LengthParticle-Swarm Optimization in Shale-Gas Reservoir )
J Yao Z Li L Liu W Fan K Zhang
水平井钻井和水力压裂被公认为提高页岩气藏采收率的最有效技术。由于页岩气开采难度大，流动机理复杂，压裂参数优化成为当务之急。然而，目前的启发式算法大多遵循迭代时变维数不变的原则，导致在处理变维数问题时性能较差。压裂参数的优化可以看作是一个典型的变维数问题，考虑到裂缝的半长度和导流性等性质的差异。为此，提出了一种改进的变长粒子群优化算法(VPSO)(MVPSO)来自动选择最优压裂参数：裂缝数量以及相应的裂缝性质。然后通过多个基准对MVPSO进行了验证，并与VPSO进行了比较。此外，还采用考虑气体吸附和Knudsen扩散效应的气/水两相模型来描述页岩气在基质域和裂缝域的流动。采用嵌入式离散裂隙模型(EDFM)对水力裂隙进行几何建模，采用分形方法生成裂隙网络。结果表明，MVPSO算法在收敛速度和精度方面均优于VPSO算法，为压裂参数优化提供了一个新的视角。与均匀裂缝分布相比，多轴状裂缝分布具有更高的净现值(NPV)。气价的降低导致半长度分布更小、更不均匀。
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