[發(fā)明專利]一種單段單簇密集壓裂方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010535961.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN113803042B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林永茂;林立世;王興文;尹瑯;楊永華;劉琦;宋燕高;李永明;康杰;栗鐵峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B43/267;E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟

本發(fā)明提供了一種單段單簇密集壓裂方法及系統(tǒng)，該方法包括：針對(duì)待壓裂地層獲取與其壓裂相關(guān)的地質(zhì)數(shù)據(jù)；根據(jù)待壓裂地層的地質(zhì)數(shù)據(jù)確定其對(duì)應(yīng)單段多簇壓裂的壓裂簇?cái)?shù)、壓裂排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模；進(jìn)而基于確定的單段多簇壓裂的壓裂參數(shù)進(jìn)行壓裂產(chǎn)能分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定待壓裂地層執(zhí)行單段單簇壓裂的分段數(shù)、排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模。采用上述方案，將單段多簇壓裂轉(zhuǎn)變?yōu)閱味螁未貕毫眩瑢味味啻厣淇邹D(zhuǎn)變?yōu)閱味螁蝹€(gè)滑套，通過每一段的該單個(gè)滑套連通地層進(jìn)行壓裂施工，能夠克服現(xiàn)有壓裂技術(shù)無法應(yīng)用于深層頁巖油氣儲(chǔ)層，通用性不足的問題，同時(shí)能夠有效提升壓裂效率和壓裂改造效果，在節(jié)省時(shí)間和成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣井壓裂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單段單簇密集壓裂方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

油氣勘探領(lǐng)域內(nèi)不同的油氣地層具有不同的地質(zhì)特性，其中，頁巖儲(chǔ)層的基質(zhì)十分致密，孔隙喉道非常細(xì)小，尺寸僅為納米級(jí)，從而導(dǎo)致頁巖氣的基質(zhì)孔隙流動(dòng)極其緩慢，頁巖油氣的基質(zhì)孔隙流動(dòng)100m，流動(dòng)時(shí)間＞100萬年。由此可見，頁巖油氣的有效產(chǎn)出不能依靠基質(zhì)流動(dòng)，必須依靠壓裂形成的人工裂縫通道；具體的，頁巖的壓裂關(guān)鍵是通過增大基質(zhì)與裂縫的接觸面積，減小基質(zhì)中的流體向裂縫滲流的距離。

現(xiàn)有的常規(guī)頁巖氣壓裂技術(shù)主要是利用頁巖儲(chǔ)層脆性好、水平應(yīng)力差值小、天然裂縫發(fā)育等可壓性好、易被打碎的特征，基于此通過采用泵送橋塞分段單段多簇大排量體積壓裂的方法，打碎頁巖儲(chǔ)層，形成人工裂縫網(wǎng)絡(luò)，來增大基質(zhì)與裂縫的接觸面積，從而增大壓裂人工裂縫的有效體積以達(dá)到頁巖油氣增產(chǎn)目的。但是單段多簇分段的壓裂手段通用性不足，無法適用于所有頁巖地層，因?yàn)椴⒎撬许搸r油氣儲(chǔ)層都具有脆性好、水平應(yīng)力差值小、天然裂縫發(fā)育等可壓性好、易被打碎的特征，尤其是對(duì)于不低于4000m的深層頁巖油氣，由于埋深大，在地層溫度及壓力作用下，巖石的塑性增強(qiáng)，地層難以被打碎，因而采用上述技術(shù)手段不能形成復(fù)雜性高的人工裂縫，難以達(dá)到增大基質(zhì)與裂縫的接觸面積，改造效果不理想，且采用泵送橋塞實(shí)施多簇大排量壓裂成本較高，因此，需要探索更合理的壓裂工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種單段單簇密集壓裂方法，在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括：

步驟S1、針對(duì)待壓裂地層獲取與其壓裂相關(guān)的地質(zhì)數(shù)據(jù)；

步驟S2、根據(jù)待壓裂地層的地質(zhì)數(shù)據(jù)確定適用于待壓裂地層的單段多簇壓裂的壓裂簇?cái)?shù)、壓裂排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模；

步驟S3、基于所述單段多簇壓裂的壓裂簇?cái)?shù)、壓裂排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模進(jìn)行壓裂產(chǎn)能分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定待壓裂地層執(zhí)行單段單簇壓裂的分段數(shù)、排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模。

一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟S1中，還包括：

根據(jù)地質(zhì)數(shù)據(jù)中的地層深度、儲(chǔ)層應(yīng)力、儲(chǔ)層塑性對(duì)待壓裂地層的可壓性進(jìn)行分級(jí)，并將地質(zhì)數(shù)據(jù)分級(jí)結(jié)果與對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)至地層壓裂數(shù)據(jù)列表。

一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S2中，包括：

將待壓裂地層的地質(zhì)數(shù)據(jù)或地質(zhì)數(shù)據(jù)等級(jí)輸入預(yù)先構(gòu)建的壓裂數(shù)據(jù)確定模型，獲取其對(duì)應(yīng)的單段多簇壓裂的壓裂簇?cái)?shù)、壓裂排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模；

其中，所述壓裂數(shù)據(jù)確定模型是以地質(zhì)數(shù)據(jù)或地質(zhì)數(shù)據(jù)等級(jí)信息為輸入，以對(duì)應(yīng)的壓裂數(shù)據(jù)記錄為輸出訓(xùn)練得到的，所述壓裂數(shù)據(jù)記錄中包括單段多簇壓裂實(shí)施時(shí)的壓裂簇?cái)?shù)、壓裂排量、液量規(guī)模以及砂量規(guī)模。

一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S3中，通過以下操作進(jìn)行壓裂產(chǎn)能分析：

根據(jù)歷史產(chǎn)能數(shù)據(jù)基于單段多簇壓裂進(jìn)行有效射孔簇占比分析，確定單段單簇壓裂的有效分段下限為單段多簇壓裂總簇?cái)?shù)的設(shè)定比例；

令壓裂總液量、總砂量、總簇?cái)?shù)一致，基于單段多簇的單簇平均排量以壓裂裂縫參數(shù)為依據(jù)確定單段單簇的排量取值下限。