[發(fā)明專利]一種水平井分段壓裂簇射孔方案優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610178305.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107229989B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 蔣廷學;卞曉冰;蘇瑗;衛(wèi)然;賈長貴;李雙明;王海濤
• 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: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;E21B43/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種水平井分段壓裂簇射孔方案優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟S101，建立儲層的地質(zhì)甜點指標模型和工程甜點指標模型；

步驟S102，通過對地質(zhì)甜點指標模型和工程甜點指標模型進行權重分配，建立儲層的綜合可壓性指數(shù)模型；

步驟S103，根據(jù)實際勘探結(jié)果修正步驟S102中權重分配的權重系數(shù)，從而獲得修正后的綜合可壓性指數(shù)分布，并據(jù)此判斷儲層的甜點位置和脆塑性；

步驟S104，利用隨機分布函數(shù)分析起裂延伸為主裂縫的概率，在確保一個簇內(nèi)僅有一個主裂縫延伸的前提下，結(jié)合誘導應力確定簇長的上限，結(jié)合孔眼摩阻確定簇長的下限，其中當隨機分布函數(shù)值大于等于0.5時，表示有裂縫起裂/延伸為主裂縫；

步驟S105，根據(jù)脆塑性確定每段簇數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S101中，通過以下算式計算儲層的地質(zhì)甜點指標，建立地質(zhì)甜點指標模型：

式中，S_G為地質(zhì)甜點指標，無量綱；S_i為儲層參數(shù)的歸一化值；X為儲層參數(shù)的具體值；maxX和minX分別為該儲層參數(shù)的最小值和最大值；w_i為儲層參數(shù)的權重系數(shù)；n為參數(shù)的個數(shù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S101中，基于每段壓裂施工的破裂壓力曲線，通過以下算式計算儲層的工程甜點指標，建立工程甜點指標模型：

式中，S_E為工程甜點指標，無量綱；S_T0TCBD和S_T0TCCD分別為壓裂施工的破裂壓力曲線所包絡的脆性覆蓋區(qū)域的面積和塑性覆蓋區(qū)域的面積，單位為MPa·min。

4.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S102中，通過以下算式計算儲層的綜合可壓性指數(shù)，從而建立綜合可壓性指數(shù)模型：

FI＝(S_G，S_E)(w₁，w₂)^T

式中，F(xiàn)I為綜合可壓性指數(shù)，無量綱；S_G為地質(zhì)甜點指標，無量綱；S_E為工程甜點指標，無量綱；w₁和w₂分別為地質(zhì)甜點指標和工程甜點指標的權重系數(shù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S103中，所述實際勘探結(jié)果為壓后液/氣產(chǎn)量剖面結(jié)果。

6.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S104中：

根據(jù)給定的誘導應力計算圖版計算主裂縫產(chǎn)生的誘導應力來修正水平應力差，然后通過下式計算相應的地層破裂壓力：

P_f＝2σ_min-Δσ_h-P_i+T

式中，P_f為地層破裂壓力，單位為MPa；σ_min為最小水平主應力，單位為MPa；Δσ_h為兩向水平應力差，單位為MPa；P_i為地層壓力，單位為MPa；T為抗張強度，單位為MPa；

其中，簇長的上限要使所述地層破裂壓力大于對應此簇的水平井筒處的井底壓力，以確保簇內(nèi)僅有一個主裂縫延伸。

7.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S104中，簇長的下限要使受孔眼摩阻影響的施工壓力小于井口限壓，以確保壓裂施工正常作業(yè)。

8.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S105中，若儲層為脆性儲層，每段簇數(shù)首先為4至6簇，然后逐漸提升到8至10簇。

9.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S105中，若儲層為塑性儲層，每段簇數(shù)為1至2簇或3至4簇。