[發(fā)明專利]一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811060912.2 | 申請日： | 2018-09-12 |
| 公開（公告）號： | CN109145497B | 公開（公告）日： | 2019-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 白英睿;尚校森;魏發(fā)林;王增寶;劉平德 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219 | 代理人： | 韓獻龍 |
| 地址： | 266580 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 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： | 堵劑 等效計算 堵劑用量 水平井 宏觀裂縫 水力裂縫 高滲透 單段 堵水 基質(zhì) 裂縫 充填效果 定量計算 水力壓裂 物理參數(shù) 油井產(chǎn)油 有效封堵 充填 單條 貫穿 保證 | ||
1.一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，包括步驟：
(1)設(shè)計等效計算模型
將水平井經(jīng)水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)簡化成由單條宏觀裂縫和高滲透率基質(zhì)組成的等效計算模型；所述宏觀裂縫從中間貫穿高滲透率基質(zhì)；
其中，將水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)中的主裂縫簡化成單條宏觀裂縫，將水力壓裂后形成的分支縫、微裂縫簡化成高滲透率基質(zhì)；
(2)確定等效計算模型的物理參數(shù)
確定等效計算模型中宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf和縫高hf以及高滲透率基質(zhì)的長度Lm、半寬度wm和高度hm；
(3)計算單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積
計算單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel以及高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel；單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積即為V＇gel和V″gel之和；
(4)堵劑總用量的計算
封堵n條單段復(fù)雜縫網(wǎng)所需的堵劑總用量Vgel為單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel和高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel之和的n倍，其中n大于等于1，即：
Vgel＝n(V′gel+V″gel) (i)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，其特征在于，步驟(2)中所述宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf可根據(jù)壓裂過程中的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到，或者根據(jù)PKN或KGD模型計算得到；宏觀裂縫的縫高hf是水平井上部和下部油層的總有效厚度；高滲透率基質(zhì)的半寬度wm是相鄰單段復(fù)雜縫網(wǎng)的主裂縫間的距離的一半；高滲透率基質(zhì)的高度hm等于宏觀裂縫的縫高hf；高滲透率基質(zhì)的長度Lm等于宏觀裂縫的縫長Lf。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，其特征在于，步驟(3)中，所述單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel的計算方法為：單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel＝宏觀裂縫體積Vf×宏觀裂縫孔隙度，即：
V′gel＝Vf·(1-φsand)＝wf·hf·Lf·(1-φsand) (ii)
其中，φsand為宏觀裂縫內(nèi)支撐劑的鋪置濃度質(zhì)量百分比，即壓裂時所用壓裂液中的支撐劑的質(zhì)量濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，其特征在于，步驟(3)中，所述高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel的計算方法為：高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel＝高滲透率基質(zhì)體積Vm×高滲透率基質(zhì)孔隙度φm×封堵寬度比，即：
其中，wgel為堵劑進入高滲透率基質(zhì)的半寬度；
所述封堵寬度比為：堵劑進入高滲透率基質(zhì)的半寬度與高滲透率基質(zhì)半寬度的比值，即wgel/wm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，其特征在于，所述高滲透率基質(zhì)孔隙度φm的計算方法為：高滲透率基質(zhì)孔隙度φm等于高滲透率基質(zhì)的孔隙總體積Vp與高滲透率基質(zhì)的體積Vm之比，即，
φm＝Vp/Vm (iv)；
其中，Vp的計算方法為：
高滲透率基質(zhì)的孔隙總體積Vp等于壓裂過程中壓裂液的有效注入體積Vs的二分之一與壓裂前低滲透率基質(zhì)的孔隙體積Vp'之和；壓裂前低滲透率基質(zhì)的孔隙體積Vp'等于低滲透率基質(zhì)的原始孔隙度φ'm乘以低滲透率基質(zhì)的體積Vm，所述低滲透率基質(zhì)的體積和高滲透率基質(zhì)的體積相同，即：
Vp＝Vs/2+Vp'＝Vs/2+φ'm·Vm (v)。
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