[發明專利]一種確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法

有效

• 申請號: 201710694721.0
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN109403942B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 李雙明;蔣廷學;賈長貴;王海濤;卞曉冰;蘇瑗;衛然
• 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
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

1.一種確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述方法采用數值模擬和壓裂模擬方式確定頁巖氣壓裂井所需導流能力、綜合砂液比和施工規模，然后根據地層特點和滑溜水及膠液主要性能，計算得到滑溜水與膠液的混合比；

所述方法包括：

(1)根據頁巖脆性、水平地應力差、層理發育程度及天然裂縫發育特征，提出頁巖氣井壓裂思路及施工模式；

(2)采用數值模擬和壓裂模擬方式確定頁巖氣壓裂井所需導流能力、綜合砂液比s和施工規模；

(3)根據頁巖的特點，選擇混合壓裂類型；

(4)根據選擇的混合壓裂類型，利用壓裂模擬軟件計算得到壓裂液量k和前置液比例q，確定滑溜水段塞式加入中砂階段滑溜水的攜砂砂比s1、確定膠液段塞式加入中砂、粗砂階段的攜砂砂比s2；假定滑溜水的體積為x，膠液的體積為y，x+y＝k；滑溜水段塞式加入粉陶的量b是常數量；

(5)根據k、b、q、s1、s2、s得到x的值和y的值，進而獲得滑溜水與膠液的混合比：y/(x+y)*100％。

2.根據權利要求1所述的確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述步驟(2)是這樣實現的：

輸入地層滲透率、含氣飽和度、厚度、孔隙度、水平段長、壓力系數和基礎裂縫縫長及裂縫導流能力，利用數值模擬軟件確定目標頁巖氣層所需要的裂縫長度和導流能力，針對導流能力的需求，進行支撐劑導流能力測試評價，模擬地層閉合壓力和溫度，采用導流能力儀器測試裂縫導流能力，設定不同鋪砂濃度條件進行測試，選出達到數值模擬中的裂縫長度、裂縫導流能力要求的支撐劑；

輸入同等液量規模、不同砂量條件、模擬要求，利用壓裂模擬軟件獲得達到所需裂縫導流能力所需要的支撐劑量，利用支撐劑量和壓裂液量確定綜合砂液比：

s＝支撐劑量/壓裂液量。

3.根據權利要求2所述的確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述步驟(3)中的混合壓裂類型包括：

第一種混合壓裂類型：預處理酸液+滑溜水+膠液；

第二種混合壓裂類型：預處理酸液+膠液+滑溜水+膠液。

4.根據權利要求1所述的確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述步驟(5)中的根據k、b、q、s1、s2、s得到x的值和y的值是利用下面的方程組實現的：

x＝k-[k*s-b-(1-q)*k*s1]/(s2-s1)

y＝[k*s-b-(1-q)*k*s1]/(s2-s1)。

5.根據權利要求4所述的確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述s1的數值范圍為2％-12％。

6.根據權利要求5所述的確定頁巖氣井壓裂設計中滑溜水與膠液混合比的方法，其特征在于：所述s2的數值范圍為10％-18％。