[發(fā)明專利]一種確定油氣井致密儲層中纖維暫堵轉(zhuǎn)向液最優(yōu)用量的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711386760.0 | 申請日： | 2017-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN108316915B | 公開（公告）日： | 2021-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 汪道兵;周福建;宇波;侯艷紅;孫東亮;劉雄飛;韓東旭;李敬法;王鵬;李秀輝;譚艷新 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京石油化工學(xué)院 |
| 主分類號： | E21B49/00 | 分類號： | E21B49/00;E21B43/26 |
| 代理公司： | 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489 | 代理人： | 陳超 |
| 地址： | 102617 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 確定 油氣 致密 儲層中 纖維 轉(zhuǎn)向 最優(yōu) 用量 方法 | ||
一種確定油氣井致密儲層中暫堵轉(zhuǎn)向劑最優(yōu)用量的方法，包括步驟：(1)計算井壁上的切向應(yīng)力；(2)計算井壁處注入流體誘導(dǎo)的切向應(yīng)力；(3)計算井壁處人工裂縫誘導(dǎo)的應(yīng)力；(4)將直角坐標(biāo)下應(yīng)力轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)下應(yīng)力，得到人工裂縫誘導(dǎo)的切向應(yīng)力；(5)將前三步中的切向應(yīng)力場公式聯(lián)立，得到第一壓裂后井壁周圍的切向應(yīng)力分布；(6)根據(jù)巖石彈性破裂準(zhǔn)則，纖維濾餅附加壓降值加上第一次壓裂縫處切應(yīng)力之和必須大于第一次壓裂后井壁切向應(yīng)力的極小值，確定纖維濾餅附加壓降最優(yōu)值；(7)根據(jù)達(dá)西公式計算出對應(yīng)最優(yōu)纖維濾餅長度；(8)計算出纖維暫堵轉(zhuǎn)向液的最優(yōu)體積。可有效優(yōu)化暫堵轉(zhuǎn)向劑用量，滿足致密儲層轉(zhuǎn)向壓裂設(shè)計的需求。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于石油天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種確定油氣井致密儲層中纖維暫堵轉(zhuǎn)向液最優(yōu)用量方法。
背景技術(shù)
當(dāng)儲層地應(yīng)力差較大、可壓性較差時，水力壓裂過程中難以形成復(fù)雜裂縫，通過暫堵逼迫裂縫轉(zhuǎn)向是增強縫網(wǎng)擴展復(fù)雜性的重要手段。在暫堵轉(zhuǎn)向壓裂過程中，通過纖維暫堵轉(zhuǎn)向液引入人工附加遮擋，封堵先前形成的裂縫和高滲流通道，用于進(jìn)行控制轉(zhuǎn)向壓裂，提高改造范圍和效果。目前已用于碳酸鹽巖油氣藏轉(zhuǎn)向酸壓、致密氣藏轉(zhuǎn)向壓裂和頁巖氣重復(fù)壓裂等現(xiàn)場應(yīng)用。
Dashti等人使用化學(xué)轉(zhuǎn)向劑和可降解纖維提高復(fù)雜碳酸鹽巖地層酸化酸壓改造效果，控制酸液濾失進(jìn)入較寬天然裂縫系統(tǒng)、蚓孔區(qū)域和高滲區(qū)域，有利于酸液深穿透，提高儲層縱向動用率。Adam和Zhou等人研究RDF轉(zhuǎn)向液體系，將纖維用于暫堵已壓開的裂縫，提升縫內(nèi)壓力，使人工裂縫從新方向開裂。室內(nèi)實驗表明，纖維注入前后，壓力最大增幅可達(dá)30MPa，表明了其良好的轉(zhuǎn)向性能。
纖維暫堵轉(zhuǎn)向液的用量是暫堵轉(zhuǎn)向壓裂設(shè)計的關(guān)鍵，目前主要依靠現(xiàn)場經(jīng)驗或簡單計算，還沒有一套有效優(yōu)化纖維暫堵轉(zhuǎn)向液用量的方法，難以滿足致密儲層轉(zhuǎn)向壓裂設(shè)計方案的需求。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種確定油氣井致密儲層中纖維暫堵轉(zhuǎn)向液最優(yōu)用量方法，達(dá)到降低材料使用成本，增加轉(zhuǎn)向壓裂成功率的目的。
為達(dá)到上述目的，提供一種確定油氣井致密儲層中纖維暫堵轉(zhuǎn)向液最優(yōu)用量的方法，該方法包括以下步驟：
步驟一：計算鉆井后油氣井的井壁上的切向應(yīng)力，公式如下：
σθ0＝-pw+(σH+σh)-2(σH-σh)cos(2θ) (1)
其中，pw為井底液柱靜壓力，單位為兆帕；σH和σh為遠(yuǎn)場最大、最小水平主應(yīng)力，單位為：兆帕；θ為極角，即井徑方向與x軸正向的夾角，單位為弧度；
步驟二：在油氣井的井壁處，計算注入流體誘導(dǎo)的切向應(yīng)力，公式如下：
σθ1＝η(pw-p0) (2)
其中，pw為井底液柱靜壓力，單位為兆帕；p0為原始地層壓力，單位為兆帕；α為Biot彈性系數(shù)，ν為巖石泊松比；
步驟三：在油氣井的井壁處，計算人工裂縫誘導(dǎo)的應(yīng)力分別如下：
Δσy＝v(Δσx+Δσz) (5)
式中：
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