[發明專利]一種頁巖氣多段壓裂水平井壓后裂縫參數評價方法及系統

有效

• 申請號: 201710901135.9
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109594968B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 胡小虎;王衛紅;劉華;郭艷東;王妍妍
• 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勘探開發研究院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;E21B43/26;G06F30/20
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種頁巖氣多段壓裂水平井壓后裂縫參數評價方法，其特征在于，包括：

1)針對目標頁巖氣田，收集多口頁巖氣多段壓裂水平井的靜態地質參數、動態數據及管柱參數；

2)根據步驟1)收集的靜態地質參數、動態數據及管柱參數，獲得多口頁巖氣多段壓裂水平井的壓裂改造地層系數的值；

3)基于步驟1)收集的靜態地質參數、動態數據及管柱參數，獲得每口頁巖氣多段壓裂水平井的動態總儲量值；

4)根據步驟2)獲得的壓裂改造地層系數的值和步驟3)所獲得的動態總儲量值，建立壓裂改造地層系數與體積壓裂改造區地質總儲量之間的經驗關系；

5)對于目標頁巖氣多段壓裂水平井，基于試采資料和步驟4)中建立的經驗關系，獲得體積壓裂改造區地質總儲量；

6)基于步驟5)求取的體積壓裂改造區地質總儲量計算有效支撐水力裂縫半長；

7)基于步驟6)得到的有效支撐水力裂縫半長進行氣井生產歷史擬合和/或關井壓恢試井圖版擬合，得到壓裂改造參數評價結果；

其中，步驟2)包括：

2.1)計算每口頁巖氣多段壓裂水平井的井底流壓；

2.2)對于每口頁巖氣多段壓裂水平井，將井底流壓、產氣量和生產時間數據點進行規整化處理，以計算產量規整化擬壓力RNP和物質平衡時間t_mb；

2.3)將每口頁巖氣多段壓裂水平井的產量規整化擬壓力RNP和物質平衡時間t_mb數據點繪制在雙對數坐標中，診斷出斜率為1/2的直線段，并篩選出所述直線段在橫坐標對應的起止時間內所有的數據點；

2.4)在直角坐標系中繪制每口頁巖氣多段壓裂水平井的RNP與的關系曲線，在步驟2.3)中所篩選出的數據點在所述直角坐標系中滿足線性關系，利用散點擬合方法求取所擬合的直線的斜率m；

2.5)利用所求取的斜率m結合靜態地質參數求取每口頁巖氣多段壓裂水平井的壓裂改造地層系數的值；

靜態地質參數包括初始地層壓力、孔隙度和含氣飽和度；動態數據包括產氣量和產水量；

在步驟2.5)中，通過以下公式計算壓裂改造地層系數值：

式中，為壓裂改造地層系數，m².mD^0.5；T為地層溫度，K；μ_i為初始地層壓力下天然氣粘度，cp；為總孔隙度；C_ti為原始地層壓力下的綜合壓縮系數，MPa^-1；m為步驟2.4)擬合得到的斜率；

其中，步驟3)包括：

3.1)篩選出試采時間滿足設定條件、地層線性流階段已結束的頁巖氣井；

3.2)對于篩選出的每口井，通過以下步驟評價頁巖氣井動態總儲量：

如果有一個或多個實測靜壓數據，則通過以下公式計算頁巖氣井動態總儲量G：

式中，G表示頁巖氣井動態總儲量，10⁴m³；為平均地層壓力，MPa；為由平均地層壓力計算的修正偏差因子；G_p為氣井累積產氣量，10⁴m³；k為G_p與數據點數據擬合的直線的斜率；其中，通過以下公式進行計算：

p為地層壓力，MPa；S_gi為頁巖氣藏原始含氣飽和度，分數；S_wi為頁巖氣藏原始含水飽和度，分數；c_f為頁巖孔隙有效壓縮系數，MPa^-1；c_w為地層水壓縮系數，MPa^-1；V_L為蘭氏體積，sm³/t；P_L為蘭氏壓力，MPa；ρ_B為頁巖密度，t/m³；z為天然氣偏差因子；φ為頁巖氣藏總孔隙度，分數；下標sc表示標準狀況；

如果沒有實測靜壓數據，則通過以下公式計算頁巖氣井動態總儲量G：

式中，p_i為原始地層壓力，MPa；k’為G_p與數據點數據擬合的直線的斜率；p_wf為實測流壓；

3.3)基于頁巖氣井動態總儲量值和壓裂改造地層系數值，建立由壓裂改造地層系數預測體積壓裂改造區地質總儲量值的經驗關系式：