[發明專利]一種裂縫型油氣儲層加密井改造優化方法

有效

• 申請號: 201910600896.X
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110472276B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 朱海燕;宋宇家;唐煊赫;李武廣
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21B43/26;G06T17/05
• 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

本發明涉及一種裂縫型油氣儲層生產過程中地應力變化下加密井改造優化方法，他包括以下步驟：S1、建立三維地質網格屬性模型；S2、建立天然裂縫網格屬性模型；S3、建立水力壓裂模擬模型；S4、建立三維油氣藏數值模擬模型，計算生產、注入過程中儲層孔隙壓力場及溫度場；S5、建立適用于力學計算的三維地應力模型；S6、生成初始三維地應力場；S7、建立四維動態地應力模型；S8、滲流?應力耦合模型求解；S9、優選儲層改造工藝參數。本發明的有益效果是：能夠有效針對裂縫性油氣藏特征，反映壓裂井儲層開發過程中地應力及孔彈性參數變化，為加密井布置及壓裂改造方案優化提供指導。

技術領域

本發明涉及石油與天然氣開發領域，尤其涉及一種裂縫型油氣儲層加密井改造優化方法。

背景技術

目前油氣資源依然在我國能源安全、國民經濟發展中發揮著重要作用，其中非常規資源在我國油氣生產領域所占比重逐漸增加，尤其是頁巖油氣資源，該類儲層往往天然裂縫特別發育，而如何合理高效開發這類油氣藏資源已成為目前油氣勘探開發領域一個備受關注的問題。我國的頁巖油氣資源開發理論與方法尚處在探索階段，在開發過程中需要評價前期開發效果，調整后續開發方案，優化井網，合理設計加密井位置，優選壓裂施工參數，充分發揮未動用區油氣資源潛力。壓裂增產工藝是油氣開發、增加開發效果的重要工藝，地應力場會嚴重影響壓裂裂縫延展。因此，油氣開發方案的調整必須考慮地應力場情況。

一般來說儲層地應力場只能較為準確的反映某一時刻的地應力狀態，而隨著油氣井的生產、注入開發，由于儲層流體的變化及儲層巖石的各向異性和非均質性，儲層地應力會發生非線性和不規律的變化。在油氣儲層開發過程中，如果只按照原始地應力設計開發方案時，勢必會影響開發效果，因此，本發明針對以上問題，提出了一種裂縫型油氣儲層生產過程中地應力變化下加密井改造優化方法。

儲層地應力變化主要涉及原地應力場分布模型、壓裂裂縫誘導應力模型及孔隙壓力誘導模型。針對地應力變化模型，自20世紀90年代以來，先后發展出了Teufel等和Chen等提出的單孔隙和雙孔隙滲流-應力耦合模型，Cuisiat等、Gutierrex等提出的全耦合有限元模型，Settari等、Tran等為解決全耦合收斂性差而提出的部分耦合有限元模型，Onaisi等、Samier等提出的顯示積分耦合模型等。在此基礎上，Hatchell等、Herwanger等、Onaisi等滲流-應力耦合模型。同時商業軟件逐漸在滲流-應力耦合中發揮出強大的優勢，其中應用較廣、認可度較高的耦合系統主要有以Code-Bright、COMSOL等為代表的有限差分法全耦合，以TOUGH和FLAC3D耦合、ECLIPSE與ABAQUS耦合等為代表的有限元法部分耦合，以ECLIPSE與VISAGE耦合、ATHOS與ABAQUS耦合為代表的有限元法單向耦合。但現有模擬方法多采用理想假設模型，未考慮裂縫儲層滲流模型，而水力壓裂裂縫則采用簡單的兩翼縫模型，并未基于油氣藏實際生產。另外，針對油氣藏實際生產過程中動態地應力場情況下油氣藏加密井選井、施工參數優選等問題目前依然缺少系統性指導方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種針對裂縫型油氣藏開發過程中，在水力壓裂生成的復雜裂縫網絡的條件下，模擬不同生產/注入時期儲層孔隙壓力、應力場變化，從而指導優化加密井井位選擇及水力壓裂參數優化的裂縫型油氣儲層加密井改造優化方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種裂縫型油氣儲層加密井改造優化方法，其特征在于：包含以下步驟：

S1、根據油氣藏儲層構造、單井井層數據、物性數據、巖性數據、巖石力學數據、應力數據及地震數據，通過屬性粗化、插值計算方法，建立目的區塊包含地層厚度、應力、巖性、物性及巖石力學性質的三維地質網格模型。

S2、建立反映儲層天然裂縫形態分布的離散裂縫網絡分布模型，計算裂縫所在的地質網格屬性。

S3、在S1和S2模型基礎上，根據壓裂施工數據，模擬三維水力壓裂縫網擴展分布情況，計算水力壓裂縫網屬性。