[發(fā)明專利]一種頁巖氣水平井壓裂后壓裂液返排制度優(yōu)化設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011560173.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112282721A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃勇斌;胡述清;羅迪;李延鈞;曾麗媛;劉波;榮浩達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267;E21B43/12;G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發(fā)明公開了一種頁巖氣水平井壓裂后壓裂液返排制度優(yōu)化設(shè)計方法，包括獲取目標(biāo)頁巖氣井的水力壓裂參數(shù)、儲層流體參數(shù)、儲層巖石參數(shù)、完井參數(shù)；根據(jù)水力壓裂參數(shù)以及支撐劑返排生產(chǎn)模型預(yù)測井底流壓支撐劑返排量；再根據(jù)儲層流體參數(shù)、儲層巖石參數(shù)、完井參數(shù)以及井底流壓支撐劑返排量計算井口壓力和返排壓裂液井口流速；最后根據(jù)井口壓力和返排壓裂液井口流速對臨界返排速度油嘴程序進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化返排參數(shù)。本發(fā)明優(yōu)選油嘴尺寸、井口壓降、日返排液量等優(yōu)化返排參數(shù)，從而提高產(chǎn)量和采收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力壓裂工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頁巖氣水平井壓裂后壓裂液返排制度優(yōu)化設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著壓后評估技術(shù)的不斷發(fā)展，壓后返排是銜接頁巖氣水平井壓裂與生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，對于壓裂和生產(chǎn)效果的影響十分顯著，所以壓裂液返排控制技術(shù)已受到越來越多的重視。為使壓裂液更快地返排出地層，同時保證盡可能多的支撐劑停留在裂縫中，科學(xué)合理的壓裂液返排程序也就變的尤為重要，但是現(xiàn)有的返排制度還存在以下的問題與技術(shù)難點：1、長期含水，井筒容易積液；2、支撐劑回流、有效裂縫體積減小；3、燜井時間、返排率對累計產(chǎn)量影響機(jī)理仍然認(rèn)識不清；4、頁巖裂縫縫網(wǎng)復(fù)雜滲流機(jī)理仍認(rèn)識不清，亟待攻關(guān)。

其返排損傷機(jī)理：

（1）頁巖氣井壓裂液返排過程中各種損害因素是難以避免，且除水相圈閉損害外大多是不可逆的；

（2）不同排液階段，返排損傷機(jī)理存在差異，慢返排或快返排均會對儲層造成不可逆?zhèn)?，需要尋找到最佳平衡點；

為保證裂縫有較高的導(dǎo)流能力，必須制定合理的油嘴程序，達(dá)到壓后增產(chǎn)的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，本發(fā)明提供一種提高產(chǎn)量及采收率的頁巖氣水平井壓裂后壓裂液返排制度優(yōu)化設(shè)計方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是：一種頁巖氣水平井壓裂后壓裂液返排制度優(yōu)化設(shè)計方法，包括以下步驟：

獲取目標(biāo)頁巖氣井的水力壓裂參數(shù)、儲層流體參數(shù)、儲層巖石參數(shù)、完井參數(shù)；

根據(jù)水力壓裂參數(shù)以及支撐劑返排生產(chǎn)模型預(yù)測井底流壓支撐劑返排量；

再根據(jù)儲層流體參數(shù)、儲層巖石參數(shù)、完井參數(shù)以及井底流壓支撐劑返排量計算井口壓力和返排壓裂液井口流速；

最后根據(jù)井口壓力和返排壓裂液井口流速對臨界返排速度油嘴程序進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化返排參數(shù)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述水力壓裂參數(shù)包括裂縫半長、傳導(dǎo)率、裂縫寬度、裂縫高度。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述支撐劑返排生產(chǎn)模型如下：

式中：Q_lc表示支撐劑返排量；α表示放大系數(shù)，取值1.2；D表示井筒直徑；u′_lc表示修正臨界速度；u_lc表示臨界速度；ρ表示返排壓裂液密度；ρ_s表示支撐劑顆粒密度；d_p表示支撐劑顆粒直徑。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述優(yōu)化返排參數(shù)包括油嘴直徑、井口壓降、日返排液量。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述油嘴直徑通過以下公式計算得到：