[發(fā)明專利]一種基于四維地應力動態(tài)變化的重復壓裂選井選層方法

有效

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• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106991236B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 唐煊赫;劉清友;朱海燕;陶雷
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明公開了一種基于四維地應力動態(tài)變化的重復壓裂選井選層方法，S1、建立三維地質模型；S2、建立三維油藏模型并利用生產/注入動態(tài)參數預測不同時期的三維孔隙壓力場和溫度場；S3、建立三維地應力模型；S4、形成初始三維地應力場；S5、建立四維動態(tài)地應力模型；S6、進行滲流?應力耦合求解，分析計算動態(tài)地應力及孔彈性參數；S7、進行重復壓裂井及層位初選；S8、建立重復壓裂的滲流?應力?斷裂損傷耦合模型；S9、確定最終壓裂層段。本發(fā)明的有益效果是：能夠準確反應油氣開發(fā)過程中動態(tài)地應力及孔彈性參數變化情況，并結合滲流?應力?斷裂損傷耦合模型，對重復壓裂井及層位進行優(yōu)選，有效提高了油氣采出程度，并且避免了溝通含水層。

技術領域

本發(fā)明涉及含水層的低滲油氣資源開發(fā)和計算機技術領域，特別是一種基于四維地應力動態(tài)變化的重復壓裂選井選層方法。

背景技術

在儲層附近含水的油氣資源前期開發(fā)過程中，由于為了避免壓開含水層而導致壓裂施工效果較差，造成濾餅太厚影響滲流、支撐劑破碎或形成的裂縫延伸距離非常有限等問題，進而單井產量并未得到實際提高，因此對于附近含水的儲層，往往需要采取重復壓裂措施來治理儲層。在重復壓裂時不得不面臨這樣的問題：如果含水，則會導致地層出水，井筒水淹，嚴重限制了油氣的采出。目前解決這一矛盾的關鍵在于能否有效壓開新的裂縫并避免溝通含水層。

通過建立裂縫起裂及動態(tài)擴展計算模型分析在分層壓裂時裂縫擴展情況來判斷是否溝通含水層是最為有效的方法。目前在建立裂縫起裂及動態(tài)擴展計算模型時，往往基于靜態(tài)的儲層物性及巖石力學性質等參數。然而，隨著儲層經過初次壓裂和前期開采，其滲流和巖石力學狀態(tài)，特別是井筒附近的滲流和巖石力學狀態(tài)相較于未開發(fā)前發(fā)生了明顯的變化。因此需要根據初次壓裂和前期生產資料，對滲流及地質力學狀態(tài)進行動態(tài)分析，以便準確地了解重復壓裂時各項儲層特性，一定程度上提高裂縫起裂及動態(tài)擴展計算模型的準確性，并且有效避免溝通含水層。

發(fā)明內容

本發(fā)明能夠用于分析初次壓裂并進行一定生產或注入時期后井筒附近地應力及孔彈性數的變化情況，同時進行重復壓裂井及層位優(yōu)選分析，提供一種基于四維地應力動態(tài)變化的重復壓裂選井選層方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現：一種基于四維地應力動態(tài)變化的重復壓裂選井選層方法，它包括以下步驟：

S1、建立三維地質模型，該網格模型中至少應包含三維離散的地層厚度、儲層物性參數及巖石力學參數；

S2、根據三維地質模型建立三維油藏模型，并利用生產/注入動態(tài)參數預測不同時期的三維孔隙壓力場和溫度場，同時建立非儲層段模型并計算其屬性參數；

S3、根據三維地質模型，建立帶有儲層物性及巖石力學屬性的三維地應力模型；

S4、利用應力平衡法及單井地應力計算結果橫向插值校正，形成初始三維地應力場；

S5、以油藏數值模擬結果導出的三維孔隙壓力場和溫度場作為不同計算時間步的邊界條件，以應力初始化后的三維地應力模型為初始模型，建立四維動態(tài)地應力模型；

S6、對四維動態(tài)地應力模型進行滲流-應力耦合迭代計算，得到動態(tài)地應力及孔彈性參數計算結果，分析地應力、地層位移、體積應變率、孔隙比、滲透率以及孔隙壓力動態(tài)孔彈性參數的變化情況；

S7、根據油藏模擬和四維地應力分析結果，以儲層高壓和應力偏轉為主要篩選標準，進行重復壓裂井及層位初選；

S8、根據初選井及層位的地質和工程參數，建立用于重復壓裂的滲流-應力-斷裂損傷耦合模型；

S9、根據初次壓裂分析和生產或注入四維動態(tài)地應力計算結果，以壓開新的裂縫和不溝通含水層為判斷條件，進行重復壓裂選井及選層。