[發(fā)明專利]限流壓裂設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010968902.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN112081569B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張奎;楊向同;石善志;聶潔凈;張曄;袁亮;馬汝濤;侯騰飛;蔣其輝;李會(huì)麗;張揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;G06F30/20
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明提供了一種限流壓裂設(shè)計(jì)方法，包括：確定能形成所要求的人工裂縫參數(shù)所需的最小施工排量Q_min；確定壓裂過程中的正常施工限壓P_限；根據(jù)單段內(nèi)各簇最小水平主應(yīng)力的差值中的最大值ΔPh_max，確定孔眼摩阻ΔP_f；根據(jù)正常施工限壓P_限確定單段施工允許的最大施工排量Q_max；根據(jù)最小施工排量Q_min和最大施工排量Q_max確定單段最大簇?cái)?shù)m；根據(jù)最大施工排量Q_max和孔眼摩阻ΔP_f確定單段射孔孔眼總數(shù)n；根據(jù)單段射孔孔眼總數(shù)n和單段內(nèi)各簇最小水平主應(yīng)力，確定單段內(nèi)各簇射孔孔眼數(shù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)壓裂設(shè)計(jì)方法單段簇?cái)?shù)較少、各簇不能均勻進(jìn)液的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及限流壓裂作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種限流壓裂設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

目前，非常規(guī)油氣資源的大力開發(fā)，水平井大規(guī)模體積壓裂已經(jīng)成為主體的壓裂技術(shù)，水平井大規(guī)模體積壓裂對(duì)細(xì)分切割的需求越來越高，縫間距不斷縮短，壓裂級(jí)數(shù)不斷增加。常規(guī)的壓裂分簇和射孔參數(shù)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足需求。具體而言：

常規(guī)壓裂設(shè)計(jì)方法存在以下不足：第一，常規(guī)壓裂設(shè)計(jì)方法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)單段簇?cái)?shù)，單段簇?cái)?shù)往往較少，單井壓裂級(jí)數(shù)多，壓裂作業(yè)周期長，分段工具成本高等問題。第二，壓裂設(shè)計(jì)中確定射孔孔眼數(shù)時(shí)未考慮單段內(nèi)各簇最小水平主應(yīng)力的差異性，各簇采用均勻射孔，導(dǎo)致各簇不能均勻進(jìn)液，存在部分簇改造不足、部分簇過度改造的問題。

因此，亟需研究一種新的適合于非常規(guī)致密儲(chǔ)層的縮短壓裂作業(yè)周期和提高壓裂改造效果的壓裂設(shè)計(jì)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種限流壓裂設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)壓裂設(shè)計(jì)方法單段簇?cái)?shù)較少、各簇不能均勻進(jìn)液的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種限流壓裂設(shè)計(jì)方法，包括：確定能形成所要求的人工裂縫參數(shù)所需的最小施工排量Q_min；確定壓裂過程中的正常施工限壓P_限；根據(jù)單段內(nèi)各簇最小水平主應(yīng)力的差值中的最大值ΔPh_max，確定孔眼摩阻ΔP_f；根據(jù)正常施工限壓P_限確定單段施工允許的最大施工排量Q_max；根據(jù)最小施工排量Q_min和最大施工排量Q_max確定單段最大簇?cái)?shù)m；根據(jù)最大施工排量Q_max和孔眼摩阻ΔP_f確定單段射孔孔眼總數(shù)n；根據(jù)單段射孔孔眼總數(shù)n和單段內(nèi)各簇最小水平主應(yīng)力，確定單段內(nèi)各簇射孔孔眼數(shù)。

進(jìn)一步地，在確定壓裂過程中的正常施工限壓P_限時(shí)，根據(jù)井下套管、井口、套管頭參數(shù)確定正常施工限壓P_限。

進(jìn)一步地，正常施工限壓P_限按照套管、井口、套管頭承壓能力的80％確定。

進(jìn)一步地，孔眼摩阻ΔP_f＝C*ΔPh_max；其中，C為無量綱系數(shù)，C＝0.5～1.0。

進(jìn)一步地，最大施工排量Q_max的確定方法為：ΔP_管(Q_max)＝P_限-P_延-ΔP_f；P_延＝G*H；其中，P_延為人工裂縫延伸壓力，單位MPa；ΔP_f為孔眼摩阻，單位為MPa；ΔP_管(Q_max)為在Q_max排量下的管柱摩阻，單位為MPa；G為裂縫延伸壓力梯度，單位MPa/m；H為儲(chǔ)層中部深度，單位m。