[發明專利]一種裂縫性砂巖氣藏壓裂水平井的壓裂液返排量計算方法

在審

• 申請號: 201910482321.2
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110219630A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 李勇明;游先勇;趙金洲
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種裂縫性砂巖氣藏壓裂水平井的壓裂液返排量計算方法，依次包括以下步驟：

(1)基于現場裂縫資料，進行裂縫識別，利用盒維數法計算目標儲層區塊的裂縫分布分形維數D_c、裂縫長度分形維數D_l、裂縫密度系數α、Fisher常數K；

(2)結合步驟(1)得到的裂縫參數，通過計算裂縫位置、裂縫長度、裂縫走向及裂縫開度，生成針對目標區塊儲層的分形離散裂縫網絡模型；

(3)計算分形離散裂縫網絡模型的等效滲透率張量；

(4)將儲層等效滲透率張量代入氣液兩相滲流的連續性方程，結合初始條件和邊界條件，建立壓裂液返排模型；

(5)求解步驟(4)中建立的壓裂液返排數學模型，求得t時刻儲層中每個網格單元的液相飽和度，從而計算壓裂液的返排量。

2.如權利要求1所述的一種裂縫性砂巖氣藏壓裂水平井的壓裂液返排量計算方法，其特征在于，所述步驟(2)中裂縫位置、裂縫長度、裂縫走向及裂縫開度的計算過程如下：

1)通過以下公式計算裂縫位置：

式中：P_i——第i條裂縫的生成概率，無因次；

q——常數，通常取1或2，當q＝1時，表示泊松分布，本模型中取2，無因次；

sr——比例劃分系數，本模型中sr＝2，無因次；

n——裂縫總數，條；

D_c——裂縫分布分形維數，無因次；

2)通過以下公式計算裂縫長度：

式中：l_min——儲層中天然裂縫的最短長度，m；

N(L)——已生成的天然裂縫數量，條；

α——裂縫密度系數，表征裂縫發育密度且與選取儲層區域大小無關，常數；

L——目標儲層長度，m；

D_c——裂縫分布分形維數，無因次；

D_l——裂縫長度分形維數，無因次；

3)通過以下公式計算裂縫走向：

式中：——裂縫走向偏差值，°；

——高斯隨機數，范圍在0到1之間；

K——Fisher常數，無因次；

4)通過以下公式計算裂縫開度：

式中：H——Hurst系數，常數；

σ₀——生成裂縫開度所需的正態分布的初始標準差，無因次；

σ_j——生成裂縫開度所需的正態分布的第j級標準差，無因次。

3.如權利要求1所述的一種裂縫性砂巖氣藏壓裂水平井的壓裂液返排量計算方法，其特征在于，所述步驟(3)計算分形離散裂縫網絡模型的等效滲透率張量，過程如下：等效滲透率張量是指儲層巖石的滲透率具有方向性，具有4個分量，在儲層中建立直角坐標系，橫向為x軸，縱向為y軸，將儲層劃分為正方形網格單元，通過疊加原理，可以求得整個儲層的等效滲透率張量：

K'_f＝R^TK_fR

式中：K_fe——裂縫單元的等效滲透率張量；

K_xx,K_xy,K_yx,K_yy——滲透率張量的各分量值，mD；

A_f——單元內的裂縫面積，m²；

A_e——單元面積，m²；

K'_f——直角坐標下的裂縫滲透率張量，mD；

k_xx——裂縫滲透率張量在x方向的主值，延裂縫走向方向的滲透率，mD；

k_yy——裂縫滲透率張量在y方向的主值，裂縫壁面處的滲透率，即基質滲透率，mD；

β——裂縫與主坐標系中x軸的夾角，°；

K_f——局部坐標系下的滲透率張量，mD；

K'_f——主坐標系下的滲透率張量，mD；

R——轉化矩陣。