[發明專利]一種基于壓降曲線分析的裂縫參數反演及評價方法

有效

• 申請號: 202011381492.5
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112324419B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 胡曉東;涂志勇;周福建;丘陽;李宇嬌;李卓龍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267;E21B49/00;G06F17/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周達;劉飛

1.一種基于壓降曲線分析的裂縫參數反演及評價方法，其特征在于，所述方法包括：

對獲取的測試壓裂過程中停泵時的壓降數據、地層的地質數據和目標井的施工參數進行預處理，得到表征壓力與無因次時間函數之間關系的壓降曲線；

根據所述壓降曲線的導數確定所述壓降曲線的濾失類型；所述濾失類型包括線性濾失和非線性濾失；其中，根據所述壓降曲線的導數確定所述壓降曲線的濾失類型，包括：根據所述壓降曲線的導數，計算與P-G壓降曲線對應的斜率相關的方差s₁、P-G壓降曲線的一階導數對應的斜率k₂、P-G壓降曲線二階導數對應的斜率k₃、壓降曲線二階導數對應的截距b₃、與P-G壓降曲線疊加導數對應的斜率相關的方差s₂；并檢測是否滿足以下條件：s₁＜0.001、|k₂|＜0.001、|k₃|＜0.001、|b₃|＜0.001、s₂＜0.001；在確定滿足的情況下，確定所述壓降曲線的濾失類型為線性濾失；

在所述壓降曲線的濾失類型為非線性濾失的情況下，基于所述非線性濾失的類別分析所述壓降曲線在目標階段下的擬合壓力；其中，所述非線性濾失的類別包括與壓力相關的濾失和與天然裂縫開啟壓力相關的濾失；其中，所述非線性濾失的類別按照以下方式確定：取標準化后的壓降曲線和標準化后的導數數據，以10個數據點為一個單位使用最小二乘法進行曲線擬合；根據擬合后的曲線，計算P-G壓降數據對應的方差s_1i、壓降曲線的一階導數對應的斜率k_2i、壓降曲線的二階導數對應的斜率k_3i、壓降曲線的二階導數對應的截距b_3i；并檢測是否滿足以下條件：對于任意i∈[0,len(G)-10]，若存在i使得s_1i＜0.001、|k_2i|＜0.001、|k_3i|＜0.001、|b_3i|＜0.001；在確定滿足的情況下，確定所述非線性濾失的類別為與天然裂縫開啟壓力相關的濾失；

根據所述擬合壓力，使用預設的裂縫擴展模型計算所述壓降曲線的綜合濾失系數，以便于基于所述綜合濾失系數反演及評價裂縫參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述壓降曲線的導數確定所述壓降曲線的濾失類型包括：

通過中心差分法求取所壓降曲線的導數數據；所述導數數據包括一階導數、二階導數和疊加導數；

通過標準化將壓力和所述導數數據進行無量綱化處理，得到標準化后的壓降曲線和標準化后的導數數據；

將標準化后的壓降曲線和標準化后的導數數據進行擬合，以方差為標準，根據壓降數據離散點與擬合曲線之間的偏移程度區分線性濾失與非線性濾失。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述疊加導數為：

其中，ISIP表示瞬時停泵壓力，G表示無因次時間函數，P表示壓力，表示所述壓降曲線的一階導數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述非線性濾失的類別為與壓力相關的濾失的情況下，根據以下方式確定所述壓降曲線的目標階段：

建立無因次壓力函數：

其中，ψ表示無因次壓力，P(t)表示壓力，t表示時間，P_i表示儲層壓力，α_cp表示主裂縫閉合前的冪律系數，ISIP表示瞬時停泵壓力；

計算無因次壓力條件下所述無因次壓力函數的一階導數和疊加導數，得到主裂縫閉合壓力和主裂縫閉合時間；

將壓力小于所述主裂縫閉合壓力的階段以及停泵時刻作為所述壓降曲線的目標階段。