[發明專利]一種壓裂液返排制度的計算方法

有效

• 申請號: 201610976589.8
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108021728B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 鐘安海;高廣啟;陳勇;郁登郎;郭海萱;王麗萍;張軍鋒;丁然;孟慶民;蘇權生
• 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勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F119/14
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種壓裂液返排制度的計算方法，該壓裂液返排制度的計算方法包括：步驟1，計算控制放噴臨界壓力；步驟2，計算控制放噴臨界速度，控制放噴；步驟3，計算管路摩阻；步驟4，計算孔眼摩阻；步驟5，計算敞放臨界壓力，進行敞放。該壓裂液返排制度的計算方法利用較易獲取的數據，較為直觀、簡單的計算方法計算出控制放噴時間節點、敞放時間節點、控制放噴放噴速度，為壓裂設計提供一種準確、安全、高效的返排制度。

技術領域

本發明涉及采油技術領域，特別是涉及到一種壓裂液返排制度的計算方法。

背景技術

化石能源是我們多年來應用的重要的能源之一，隨著人們對能源需求的日益擴大，石油天然氣的開采范圍也逐漸擴大，低滲透油氣藏、特低滲透油氣藏、致密油氣藏，頁巖油氣藏逐漸成為重要的開采對象，壓裂作為這類油氣藏的增產手段已經越來越受到重視，與壓裂相關技術問題也成為石油開采行業的研究重點。

壓裂作業的原理是用高壓泵泵送高粘液體壓開地層，使地層形成一條以井筒為中心的對稱裂縫，然后用高粘液體攜帶支撐劑進行縫內填砂，作業結束后，將液體排出，利用裂縫閉合所產生的力把支撐劑夾在了地層內，這樣就在地層內形成一條高導流能力的裂縫，增加了油井的泄油面積，從而達到提高產能的目的。

在壓裂作業過程中，泵入儲層的液體往往與儲層反應，產生粘土膨脹、顆粒運移、孔吼堵塞等現象，使儲層滲流能力降低。因此，壓裂結束后盡快把泵入地層的液體返排出來是我們取得較好壓裂效果的重要保證。從儲層傷害的角度，排液越快越有利于生產，但是壓裂液排液選擇時機不對，選在裂縫對支撐劑沒有足夠的壓力時，或者返排的速度過大，都會把加入到地層的支撐劑帶入到井筒，輕則影響到壓后效果，重則砂埋儲層。因此，壓裂液返排制度非常重要。

在前期的研究以及施工設計工作中，研究、設計工作者把工作重點放在了研究壓裂液破膠時間和裂縫的閉合時間上，依據破膠時間和閉合時間確定返排制度。這樣表現在壓裂設計上多數以壓后關井時間確定返排時機。由于破膠時間可以比較準確的模擬，但是壓裂閉合時間往往只能在獲得壓后壓力數據后分析得到，同時壓后測壓收集數據工作量較大，因此在實際工作中放噴時間的確定往往是根據鄰井或者同區塊井的數據設計，或者干脆加長關井時間，確保返排過程中不會產生支撐劑回流。由于放噴時間缺乏較為直觀實際的依據，影響了作業周期，延長了壓裂液在儲層內的滯留時間，影響到壓后效果。

因此，非常有必要通過具體的試驗研究壓裂液返排，給出準確的、直觀、可行性較高的計算方法指導壓裂設計，實現壓后快速、安全的返排。為此我們發明了一種新的壓裂液返排制度的計算方法，解決了以上技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現壓裂作業后安全、快速返排的壓裂液返排制度的計算方法。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：

壓裂液返排制度的計算方法，該壓裂液返排制度的計算方法包括：步驟1，計算控制放噴臨界壓力；步驟2，計算控制臨界放噴流量，控制放噴；步驟3，計算管路摩阻；步驟4，計算孔眼摩阻；步驟5，計算敞放臨界壓力，進行敞放。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

在步驟1中，放噴臨界壓力P_k＝P_C-ρgh-6，其中P_C為最小水平主應力，MPa；ρ為密度，Kg/m³；h為儲層垂直深度，m；g為重力加速度。

在步驟1中，當井口壓力P_b≤P_k時開始控制放噴；最小水平主應力P_C來通過巖心實驗，壓裂瞬時停泵壓力數據，小型壓裂分析獲得。

在步驟2中，臨界放噴流量Q_L＝36HW_f,m³/h；其中Q為放噴流量，m³/h；H為裂縫高度,m；W_f為縫寬,m。