[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于壓裂施工壓力實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810530032.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108829945A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡永全;趙金洲;胡若菡;劉通義
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 霍春月

本發(fā)明屬于油氣田勘探開(kāi)發(fā)水力壓裂技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于壓裂施工壓力實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積方法，包括以下步驟：S1、收集目標(biāo)井儲(chǔ)層地質(zhì)與工程參數(shù)、壓裂施工基本參數(shù)；S2、建立壓裂管串流動(dòng)摩阻計(jì)算方程，采用流體力學(xué)方法計(jì)算得到流動(dòng)摩阻；S3、基于壓裂施工參數(shù)，計(jì)算孔眼摩阻和近井彎曲摩阻；S4、基于壓裂管柱內(nèi)壓力平衡，計(jì)算壓裂實(shí)時(shí)井底壓力；S5、基于張性破裂和剪切破裂壓力計(jì)算臨界壓力；S6、基于井底壓力數(shù)值判別增產(chǎn)改造體積擴(kuò)展有效性；S7、基于注入過(guò)程流體線(xiàn)性擴(kuò)散方程計(jì)算增產(chǎn)改造波及范圍。本發(fā)明的有益效果：通過(guò)本發(fā)明計(jì)算得到體積改造波及范圍和SRV，經(jīng)濟(jì)可靠，填補(bǔ)了壓裂施工實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積現(xiàn)有技術(shù)的空白。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于壓裂施工壓力實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積方法，屬于油氣田勘探開(kāi)發(fā)水力壓裂技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著頁(yè)巖氣革命在北美取得了巨大的成功，我國(guó)也在加快頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的步伐。2015年10月，中國(guó)國(guó)際礦業(yè)大會(huì)公布，繼美國(guó)、加拿大之后，我國(guó)成為第三個(gè)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)性開(kāi)發(fā)的國(guó)家。形成了涪陵、長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)、延長(zhǎng)四大頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)。2015年我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量為44.71億立方米，體現(xiàn)了廣闊的開(kāi)發(fā)前景。由于頁(yè)巖儲(chǔ)層基質(zhì)向裂縫的供氣能力較差，僅靠傳統(tǒng)的單一的壓裂主縫很難取得預(yù)期的增產(chǎn)效果，體積改造形成裂縫網(wǎng)絡(luò)才能使流體從基質(zhì)向裂縫實(shí)現(xiàn)“最短距離”滲流。因此人們提出了適合低孔、低滲油氣儲(chǔ)層，提高儲(chǔ)層改造體積來(lái)增加油氣產(chǎn)量的“體積壓裂”技術(shù)。該技術(shù)不僅可以大幅度提高單井產(chǎn)量，還能夠降低儲(chǔ)層有效動(dòng)用下限，最大限度提高儲(chǔ)層動(dòng)用率和采收率。

儲(chǔ)層改造體積(SRV)用來(lái)描述體積壓裂產(chǎn)生的裂縫網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和波及范圍。目前，計(jì)算SRV的方法主要有微地震監(jiān)測(cè)法、傾斜儀測(cè)量法和離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模擬法。其中微地震法較為可靠，但微地震測(cè)試和傾斜儀測(cè)試成本高昂、經(jīng)濟(jì)性差，大規(guī)模應(yīng)用受限。離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模擬法由于假設(shè)條件導(dǎo)致實(shí)際計(jì)算與模擬計(jì)算結(jié)果差異較大，不具有推廣性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種不依賴(lài)于專(zhuān)門(mén)測(cè)試的、直接應(yīng)用壓裂施工過(guò)程即可獲取的壓力、排量參數(shù)直接解釋的基于壓裂施工壓力實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于壓裂施工壓力實(shí)時(shí)評(píng)估增產(chǎn)改造體積方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、收集目標(biāo)井儲(chǔ)層地質(zhì)與工程參數(shù)、井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、壓裂材料數(shù)據(jù)、泵注程序基本參數(shù)；

S2、建立壓裂管串流動(dòng)摩阻計(jì)算方程，采用流體力學(xué)方法結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果計(jì)算壓裂管柱內(nèi)流體流動(dòng)摩阻；

S3、基于實(shí)時(shí)注入流體性質(zhì)和施工參數(shù)，計(jì)算近井摩阻，求得地面至裂縫體的總摩阻；

S4、基于壓裂管柱內(nèi)壓力平衡，計(jì)算水力壓裂實(shí)時(shí)井底壓力；

S5、基于結(jié)構(gòu)弱面張性破裂和剪切破裂壓力計(jì)算臨界壓力；

S6、基于井底壓力數(shù)值判別增產(chǎn)改造體積擴(kuò)展有效性；

S7、基于注入過(guò)程流體線(xiàn)性擴(kuò)散方程計(jì)算增產(chǎn)改造波及范圍。

進(jìn)一步的，所述S1中目標(biāo)井儲(chǔ)層地質(zhì)與工程參數(shù)包括井深、垂深與水平段長(zhǎng)、靶點(diǎn)位置、厚度、簇間距、原地應(yīng)力立場(chǎng)、天然裂縫相交角、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角、射孔孔數(shù)、孔徑、孔眼流量系數(shù)、射孔孔眼直徑、有效射孔孔數(shù)，所述井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括井斜、方位、壓裂管柱直徑，所述壓裂材料包括壓裂液凈液密度、稠度系數(shù)、流態(tài)指數(shù)、支撐劑粒徑、支撐劑顆粒密度、支撐劑視密度、減阻比、范寧摩阻系數(shù)、清水密度。

進(jìn)一步的，所述S2中壓裂管串流動(dòng)摩阻計(jì)算方程采用工程上常用的降阻率方法計(jì)算壓裂工作液在圓管中的流動(dòng)摩阻；即以清水在圓管中的流動(dòng)摩阻為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試實(shí)際壓裂工作液與清水摩阻的比值進(jìn)行修正，壓裂工作液在管柱內(nèi)的流動(dòng)摩阻表達(dá)式如下：