[發(fā)明專利]一種分段壓裂頁(yè)巖氣井壓裂段產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率確定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110125612.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112796725B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李耀華;徐興友;劉衛(wèi)彬;白靜;陳珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;韓蕾

本發(fā)明提供了一種分段壓裂頁(yè)巖氣井壓裂段產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率確定方法及系統(tǒng)。該方法包括：構(gòu)建頁(yè)巖氣井各壓裂段的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率計(jì)算模型；頁(yè)巖氣井各壓裂段的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率計(jì)算模型為頁(yè)巖氣井各壓裂段產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率基于埋深深度、各埋深深度點(diǎn)壓力梯度、壓裂返排液性質(zhì)、油管直徑和特定油嘴尺寸工作制度下的單位時(shí)間產(chǎn)液量的計(jì)算模型；獲取目標(biāo)分段壓裂頁(yè)巖氣井的各壓裂段埋深深度、壓裂返排液性質(zhì)、油管直徑、特定油嘴尺寸工作制度下井底壓力梯度測(cè)試期間的單位時(shí)間產(chǎn)液量及各深度點(diǎn)壓力梯度參數(shù)數(shù)據(jù)；基于目標(biāo)分段壓裂頁(yè)巖氣井的參數(shù)數(shù)據(jù)，利用頁(yè)巖氣井各壓裂段的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率計(jì)算模型，確定目標(biāo)分段壓裂頁(yè)巖氣井特定油嘴尺寸工作制度下的目標(biāo)壓裂段的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣井分段壓裂開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分段壓裂頁(yè)巖氣井壓裂段產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率確定方法、井筒含氣剖面確定方法、壓裂段的產(chǎn)氣動(dòng)態(tài)變化確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

頁(yè)巖氣屬于非常規(guī)油氣資源，通常需要經(jīng)過(guò)壓裂才能開(kāi)發(fā)動(dòng)用。目前頁(yè)巖氣井大多采用分段壓裂，即針對(duì)地層非均質(zhì)性(巖性在一定范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生變化，不是均一不變的)用橋塞分割出不同的壓裂段實(shí)現(xiàn)非均質(zhì)地層優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層的精準(zhǔn)壓裂。通常，多段壓裂的頁(yè)巖氣井在返排階段，現(xiàn)場(chǎng)工程師和作業(yè)人員十分關(guān)注井筒內(nèi)的含氣率變化規(guī)律和各壓裂段的產(chǎn)氣情況，以及不同尺寸油嘴(2mm、4mm、…16mm)試氣工作制度下井筒產(chǎn)氣剖面的變化情況。

就目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)返排階段的多段壓裂頁(yè)巖氣井的井筒產(chǎn)氣率評(píng)價(jià)的未來(lái)趨勢(shì)是降成本，高時(shí)效，高準(zhǔn)確率和連續(xù)評(píng)價(jià)。所謂降成本，是針對(duì)目前測(cè)井儀器帶壓作業(yè)成本高難以實(shí)現(xiàn)不同尺寸油嘴工作制度的連續(xù)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。所謂高時(shí)效，是針對(duì)分層壓裂分層測(cè)試的測(cè)試時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，當(dāng)進(jìn)行多段壓裂分層測(cè)試時(shí)會(huì)造成試氣周期過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。所謂高準(zhǔn)確率，是針對(duì)化學(xué)示蹤劑測(cè)試，特別是單純化學(xué)示蹤，計(jì)算得到的頁(yè)巖氣井各壓裂段產(chǎn)氣率的結(jié)果多解性強(qiáng)、偏差大的問(wèn)題。所謂連續(xù)評(píng)價(jià)，是針對(duì)現(xiàn)有頁(yè)巖氣井分層壓裂試氣的工作制度難以適應(yīng)不同尺寸油嘴都需要計(jì)算井筒產(chǎn)氣剖面，明確各壓裂段的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率，明確隨著工作制度的改變各壓裂段產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率的變化規(guī)律，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的低成本評(píng)估的需求的問(wèn)題。

目前主流的測(cè)試手段分為三種類型：

一、測(cè)井儀器帶壓作業(yè)測(cè)試手段：

測(cè)井儀器帶壓作業(yè)測(cè)試手段利用生產(chǎn)測(cè)井組合儀，在井筒下放測(cè)井儀器，檢測(cè)各深度段的產(chǎn)氣剖面，該方法是針對(duì)分壓合試的測(cè)井檢測(cè)手段。SONDEX-PLT生產(chǎn)測(cè)井組合儀是目前世界最先進(jìn)的產(chǎn)出剖面測(cè)井儀，主要利用測(cè)量產(chǎn)氣量的流量計(jì)精確測(cè)量管柱中心的流體方向和速度。流量計(jì)的工作原理是把經(jīng)過(guò)管子截面的流體線性運(yùn)動(dòng)變成渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)流體的流量超過(guò)某一數(shù)值后，渦輪的轉(zhuǎn)速同流速成線性關(guān)系，記錄渦輪的轉(zhuǎn)速,便可推算流體的流量。測(cè)井密度參數(shù)的測(cè)量方法有放射源、壓差、音叉等。深層氣井、二氧化碳產(chǎn)出井等特殊井具有產(chǎn)水低、壓力高、產(chǎn)量高的特點(diǎn)。從安全環(huán)保方面考慮，高壓氣井產(chǎn)氣剖面監(jiān)測(cè)普遍不允許采用放射性密度計(jì)，而實(shí)踐中壓差密度計(jì)受流體密度低、縱向分辨率低等因素影響，應(yīng)用效果不佳。至于帶有音叉密度計(jì)的生產(chǎn)測(cè)井組合儀，音叉密度計(jì)不受流體速度變化、管柱摩擦影響，測(cè)量精度更高；不受流體溫度影響，能真實(shí)反映流體的密度，能為氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確的依據(jù)。測(cè)量時(shí)，流體帶動(dòng)葉輪及芯軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在芯軸的另一端的磁芯也隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)布置在磁芯周圍的5個(gè)磁敏傳感器接收磁感應(yīng)信號(hào)，葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，5個(gè)磁敏傳感器共輸出10個(gè)脈沖信號(hào)；測(cè)量傳感器輸出的脈沖數(shù)可計(jì)算出葉輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)可計(jì)算出流體的流速?；跍y(cè)井儀器的產(chǎn)氣剖面檢測(cè)，可以附加流態(tài)分析和PVT測(cè)試來(lái)計(jì)算產(chǎn)氣率，利用氣體偏差因子、體積系數(shù)、壓縮系數(shù)、黏度、臨界壓力、臨界溫度等參數(shù)計(jì)算產(chǎn)品剖面，但是這些流態(tài)變量在實(shí)際生產(chǎn)中很難測(cè)量，模型現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用困難。

測(cè)井儀器帶壓作業(yè)測(cè)試耗費(fèi)高，僅能實(shí)現(xiàn)一次測(cè)無(wú)法動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，不靈活。特別是壓裂井反排階段，井筒壓力高，需要在反排階段保壓作業(yè)，使用測(cè)井儀器帶壓作業(yè)測(cè)試難度系數(shù)高并且可能傷害井筒人工縫。另外，如果每個(gè)尺寸油嘴工作制度都使用測(cè)井儀器帶壓作業(yè)測(cè)試測(cè)井產(chǎn)氣剖面，成本過(guò)高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)產(chǎn)氣剖面檢測(cè)。

二、化學(xué)示蹤劑測(cè)試手段