[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（設計）人: 白英睿;尚校森;魏發(fā)林;王增寶;劉平德
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（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)權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發(fā)明提供一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，該方法包括步驟：(1)設計等效計算模型，將水平井經(jīng)水力壓裂后形成的單段復雜縫網(wǎng)簡化成由單條宏觀裂縫和高滲透率基質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；(2)確定等效計算模型的物理參數(shù)；(3)計算單段復雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積；(4)堵劑總用量的計算。本發(fā)明計算方法可實現(xiàn)對所需堵劑用量的定量計算，充分考慮了堵劑濾失以及堵劑對裂縫的充填效果，精確且簡單易行，避免堵劑大劑量籠統(tǒng)注入導致的成本過高，又可保證堵劑對裂縫的有效封堵，提高油井產(chǎn)油質量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法，屬于油田開發(fā)過程中的增產(chǎn)技術領域。

背景技術

低滲透油藏水平井裂縫化學堵水主要是借鑒了疏松砂巖儲層堵水的方法和經(jīng)驗。目前應用較多的水平井堵水劑仍然是凝膠型堵劑和顆粒型堵劑，堵劑注入工藝設計也是經(jīng)驗計算而得。通過近年來的礦場實施，堵劑注入工藝設計方面取得了一些成果和經(jīng)驗，但總體來講效果仍不佳。

目前，國內(nèi)外油田在進行裂縫堵水的堵劑用量設計時，通常采用經(jīng)驗方法進行計算。如，可采用油井日產(chǎn)液量的1/2～1倍用量，或者是按照水力壓裂時設計的裂縫體積進行計算堵劑的用量，但是均未考慮壓裂后的裂縫參數(shù)問題。現(xiàn)有技術中提出的堵劑設計理論計算方法都是基于人工壓裂或天然裂縫直井而設計的，而針對水平井裂縫堵水堵劑用量的優(yōu)化設計研究報道較少。美國新墨西哥理工大學Seright教授建立的針對水力壓裂裂縫堵水堵劑用量優(yōu)化設計的11步流程，以及俄羅斯扎哈羅夫等學者所設計的裂縫堵水堵劑用量計算方法得到了較為廣泛的認可。但是Seright教授設計的方法中并沒有充分考慮堵劑濾失和對裂縫的充填效果，計算出來的堵劑用量偏小，導致水淹裂縫不能完全封堵；扎哈羅夫的方法主要適用對象是天然裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖儲層，而不是人工裂縫儲層。中國專利文獻CN102071903A公開了一種水平井化學堵水劑用量計算方法，該方法是依據(jù)水侵類型選擇長方體模型或柱缺模型計算堵水劑用量；該水侵類型包括邊水驅動、底水驅動或邊底水共同驅動。該發(fā)明方法計算堵水劑用量快速簡單，可操作性強，但該方法未考慮裂縫的影響，主要適用于未經(jīng)過人工壓裂的非均質儲層水平井堵水。

因此，為了建立一種適用于水平井人工壓裂裂縫堵水的堵劑用量的優(yōu)化計算方法，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計算方法；在水平井水淹裂縫化學堵水過程中可實現(xiàn)對所需堵劑用量的定量計算，充分考慮了堵劑濾失以及堵劑對裂縫的充填效果，精確且簡單易行，避免堵劑大劑量籠統(tǒng)注入導致的成本過高，又可保證堵劑對裂縫的有效封堵，提高油井產(chǎn)油質量。

術語說明：

單段復雜縫網(wǎng)：水平井經(jīng)過分段人工壓裂后在多處形成復雜縫網(wǎng)，其中的一處復雜縫網(wǎng)稱為單段復雜縫網(wǎng)(如圖1所示)；所述單段復雜縫網(wǎng)為三維空間立體結構，單段復雜縫網(wǎng)的主裂縫是以水平井筒為中心呈上下對稱分布，所述單段復雜縫網(wǎng)的分支縫、微裂縫等分布于水平井筒的上部和下部。

高滲透率基質的半寬度w_m：指處于宏觀裂縫一側的高滲透率基質的寬度。

堵劑進入高滲透率基質的半寬度w_gel：指堵劑進入高滲透率基質的寬度的一半。

壓裂過程中壓裂液的有效注入體積V_s：指壓裂液注入量與返排量之差。

本發(fā)明的技術方案如下：

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)設計等效計算模型

將水平井經(jīng)水力壓裂后形成的單段復雜縫網(wǎng)簡化成由單條宏觀裂縫和高滲透率基質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；