[發明專利]一種用于優化多段壓裂水平井網絡裂縫參數的方法

有效

• 申請號: 201510378922.0
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN106321051B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 蔣廷學;卞曉冰;蘇瑗;周林波;劉建坤;劉紅磊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;G16C60/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

本發明公開了一種用于優化多段壓裂水平井網絡裂縫參數的方法，包括：獲取目標區塊的儲層特性參數；基于儲層特性參數建立目標區塊包括主縫和支縫的多段壓裂水平井的網絡裂縫模型；設計網絡裂縫模型的網絡裂縫參數；基于正交設計方法優化并確定網絡裂縫參數。本發明可一次性獲得包括主縫及支縫的多段壓裂水平井的最優網絡裂縫參數設置，優化結果可有效指導壓裂施工、極大增加改造體積、明顯改善施工效果。

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，具體地說，涉及一種用于優化多段壓裂水平井網絡裂縫參數的方法。

背景技術

隨著致密油氣藏及頁巖油氣藏的大規模開發利用，體積壓裂技術逐步得到推廣應用。致密油氣藏及頁巖油氣藏屬于非常規天然氣資源，具有儲層巖性復雜、基質滲透性差、頁理層理發育等特征，一般無自然產能，壓裂后形成的網絡裂縫體系是其主要的滲流通道。體積壓裂的目的即形成縱向上裂縫高度貫穿整個有效儲層厚度、橫向上多條主縫和支縫縱橫交錯相互連通的裂縫網絡體系。研究表明，滲透率越小，則網絡裂縫中支縫系統對產量的貢獻越大，當滲透率≤1×10^-4mD，裂縫網絡對產能極限貢獻達80％左右。

由于網絡裂縫包含多裂縫系統，如主縫的條數、縫長、導流能力及支縫的條數、縫長與導流能力等參數，與傳統的僅針對主縫進行的裂縫參數優化設計有很大區別，如何對其進行科學的優化設計，一直困擾著廣大科技工作者。目前的優化方法一直采用以往單一裂縫的優化思路，通過在儲層中設置人工主裂縫的長度及導流能力，分別模擬壓后產量的變化趨勢，根據趨勢曲線的拐點獲取最佳縫長及最佳導流能力。與現場實際情況相比，該方法存在諸多局限性：沒有考慮多裂縫系統；簡單假設從井筒到裂縫端部的支撐縫高不變；裂縫導流能力為一恒定值；忽略網絡裂縫壓裂中常用的支撐劑段塞式加砂等模式的影響。因此，應用常規方法模擬頁巖氣井壓后產量動態沒有任何指導意義。

因此，亟需提出一種新的網絡裂縫參數優化方法，設計結果可為后續的壓裂施工參數設計及最終的壓后產量和經濟效益評估提供堅實的依據。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供了一種用于優化多段壓裂水平井網絡裂縫參數的方法。

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于優化多段壓裂水平井網絡裂縫參數的方法，包括：

獲取目標區塊的儲層特性參數；

基于所述儲層特性參數建立目標區塊包括主縫和支縫的多段壓裂水平井的網絡裂縫模型；

設計所述網絡裂縫模型的網絡裂縫參數；

基于正交設計方法優化并確定所述網絡裂縫參數。

根據本發明的一個實施例，所述網絡裂縫參數包括主縫參數、支縫參數和支撐裂縫高度系數，其中，所述主縫參數包括主縫縫長、主縫導流能力、主縫縫間距和主縫失效周期，所述支縫參數包括支縫縫長、支縫導流能力、支縫縫間距和支縫失效周期。

根據本發明的一個實施例，基于所述主縫參數設計所述支縫參數。

根據本發明的一個實施例，基于所述主縫參數設計所述支縫參數進一步包括基于所述主縫縫長設計所述支縫縫長的步驟，該步驟包括：

基于壓裂獲取的經驗裂縫尺寸，設置n水平主縫縫長；

基于主縫誘導應力作用范圍上限，設置n水平支縫縫長。

根據本發明的一個實施例，基于所述主縫參數設計所述支縫參數進一步包括基于所述主縫導流能力設計所述支縫導流能力的步驟，該步驟包括：

基于支撐劑短期導流能力測試結果、實際壓裂施工平均砂液比及段塞式加砂泵注程序，設計n水平主縫初期導流能力；

基于支撐劑長期導流能力測試結果和現場壓裂井失效周期確定n水平主縫失效周期，進而確定n水平主縫長期導流能力；