[發明專利]直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法

在審

• 申請號: 201911085802.6
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN112836326A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張潦源;陳勇;鄭彬濤;張子麟;王昊;宋李煜;魏亞峰;仲巖磊;張超;李瀟菲
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21B43/26
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，該直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法包括：

步驟1，建立考慮井筒的儲隔互層滲流-應力-損傷分簇壓裂模型；

步驟2，結合現場施工資料驗證模型壓裂段內各簇射孔段的競爭分流情況、井筒所產生的摩阻和施工壓力；

步驟3，設定不同施工排量，通過模擬計算，分析不同排量的裂縫形態，確定最佳的施工排量；

步驟4，設定不同的壓裂液粘度，分析不同粘度的裂縫擴展形態，確定最佳的壓裂液粘度；

步驟5，分析在優化后的排量和粘度下所適用的最小隔層厚度。

2.根據權利要求1所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟1中，依據現場壓裂射孔工藝設計報告，確定壓裂段深度、壓裂段內儲隔層厚度及分簇情況，依據鉆井、錄井資料以及測井獲得的儲隔層地應力大小和物性參數，建立考慮井筒的儲隔互層滲流-應力-損傷分簇壓裂模型。

3.根據權利要求2所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟1中，采用有限元數值計算方法，對幾何模型劃分網格，建立離散模型；依據鉆井、錄井資料以及測井獲得的儲隔層地應力大小和物性參數，得出一套儲隔互層滲流-應力-損傷耦合分簇壓裂模型的基礎參數，建立儲隔互層滲流-應力-損傷耦合分簇壓裂裂縫擴展模型。

4.根據權利要求3所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟1中，采用有限元方法，考慮巖石滲流-應力的耦合，應用粘彈性損傷理論模擬裂縫的起裂與擴展；考慮巖石的滲流與變形耦合時，巖石采用有效應力定義的本構模型。

5.根據權利要求1所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟2中，依據步驟1中所建立的儲隔互層滲流-應力-損傷耦合分簇壓裂模型，設置初始壓裂施工參數，通過有限元分析軟件計算，依據計算結果和現場壓裂資料，驗證壓裂段內各簇射孔段的競爭分流情況、井筒所產生的摩阻和施工壓力。

6.根據權利要求1所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟3中，依據步驟2中所驗證的模型，在其他施工參數不變的情況下，設定不同施工排量，通過模擬計算，分析不同排量的裂縫形態，確定最佳的施工排量。

7.根據權利要求1所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟4中，依據步驟3中優化所得的最佳施工排量，設定不同的壓裂液粘度，通過模擬計算，分析不同粘度的裂縫形態，確定最佳的壓裂液粘度。

8.根據權利要求1所述的直井分簇壓裂施工參數及相應隔層厚度的優化設計方法，其特征在于，在步驟5中，采用優化后的施工排量和壓裂液粘度，同時改變上下隔層的厚度進行計算，以上下儲層不竄通為判斷標準，分析在優化后的排量和粘度下所適用的最小隔層厚度。