[發明專利]一種頁巖油藏變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法

有效

• 申請號: 202010195265.7
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111428425B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 任嵐;蔣豪;趙金洲;林然
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發明公開了一種頁巖油藏變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法，包括以下步驟：將頁巖儲層分為改造區和水力裂縫區，建立兩區線性流動物理模型；建立水力裂縫區變裂縫滲透率場；建立兩區線性滲流模型；對所述頁巖油分段壓裂水平井兩區線性滲流模型進行無量綱化處理；并對模型中的時間項實施Laplace變換；求得改造區基質流動模型的壓力解；求得水力裂縫區壓力解；求得Laplace空間下頁巖油藏水平井分段壓裂水平井產量計算公式，利用Stehfest數值反演技術得到實空間頁巖油藏水平井分段壓裂水平井無因次產量，根據無量綱定義的轉換，進而得到頁巖油藏水平井分段壓裂水平井產量。本發明考慮了變裂縫滲透率對產能的影響，計算結果與實際情況更為吻合。

技術領域

本發明涉及非常規油氣增產改造技術領域，特別涉及一種頁巖油藏變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法。

背景技術

常規油氣資源的不斷消耗，頁巖油等非常規資源逐漸成為我國能源的重要接替。頁巖儲層極為致密，滲透性差，孔隙度低，需借助水平井體積改造技術“打碎”儲層，形成“人工油氣藏”才可商業開發。該技術通過分段多簇射孔，泵注大量滑溜水且段塞加砂，形成多簇裂縫，從而細分切割儲層，增加基質流體與裂縫的接觸面積，減小基質流體向裂縫滲流的距離，使驅動基質流體流向裂縫的驅動壓差變小，從而達到有效提高水平井采收率的增產效果。

目前，分段壓裂水平井產量計算方法主要有數值模擬和解析\半解析法。數值方法需要的參數多，諸如高壓物性等資料獲取難度大，且實驗成本高，此外，數值方法如精確劃分網格，計算耗時。而解析\半解析法因其所需參數少，計算方便，廣泛應用于工程計算。常用的解析\半解析法有點源函數法和線性流動模型法。點源函數法需要疊加每個點源，組建矩陣，通過求解矩陣得到解；而線性模型法只需求解Laplace空間的解，利用數值反演技術變可得到解，應用性更廣。裂縫端部流量大，尖端流量少。因此，水力壓裂設計一般采用段塞式加砂，裂縫端部加砂強度高，裂縫尖端部分支撐劑鋪置少，支撐劑分布呈非均勻特點。因此，裂縫滲透率是變化的。但是，目前尚未有線性流動模型考慮變裂縫滲透率這一客觀存在且重要的因素。視裂縫滲透率為均一的分段壓裂水平井產量計算結果會存在較大誤差。鑒于此，需要提出了一種變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法，實現分段壓裂水平井產量的準確預測，指導頁巖油水平分段壓裂優化設計。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種頁巖油藏變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法，解決現有計算方法不能考慮變裂縫滲透率這一客觀因素的問題，用于預測變裂縫滲透率分段壓裂水平井產量，為頁巖油藏分段壓裂水平井優化設計和壓后評估提供了有利的理論依據。

本發明的技術方案如下：

一種頁巖油藏變裂縫滲透率分段壓裂水平井產能計算方法，包括以下步驟：

S1：將頁巖儲層分為改造區和水力裂縫區，建立頁巖儲層分段壓裂水平井兩區線性流動物理模型；

S2：建立基于位置變化的水力裂縫區變裂縫滲透率場；

S3：結合各區流體的運動方程、巖石狀態方程以及質量守恒定律，建立頁巖油分段壓裂水平井兩區線性滲流模型；

S4：引入無因次量，對所述頁巖油分段壓裂水平井兩區線性滲流模型進行無量綱化處理；并對所述頁巖油分段壓裂水平井兩區線性滲流模型中的時間項實施Laplace變換；

S5：結合邊界條件，利用常系數微分方程的通解，求得改造區基質流動模型的壓力解；

S6：結合所述改造區基質流動模型的壓力解，借助變量代換和鏈式求導法則，簡化水力裂縫區滲流模型，并結合邊界條件，利用Lommel方程的通解，求得水力裂縫區壓力解；