[發明專利]一種致密儲層水平井多簇壓裂射孔簇間距優化方法

有效

• 申請號: 202110324108.6
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112878977B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 盧宇;李海濤;徐家年;肖暉;龐進;劉暢
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;西南石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/11;E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

本發明提供一種致密儲層水平井多簇壓裂射孔簇間距優化方法，包括以下步驟，S1獲取目標儲層平均原地應力參數；S2依據儲層平均兩向水平地應力差異，將儲層劃分為高應力差異儲層和低應力差異儲層；S3獲取儲段內射孔簇位置的巖石力學參數及壓裂施工參數；S4建立目標儲層射孔簇間距優化目標；S5模擬不同簇間距下裂縫擴展情況，計算對應的多簇射孔簇間距優化目標值；S6對比不同裂縫間距下對應優化目標的大小，獲取最優射孔簇間距大小。本發明能有針對性的提高不同儲層類型的射孔簇間距設計效率和合理性，大幅提升壓裂改造效果，提高多簇壓裂井單井產量。對科學設計致密儲層分簇射孔簇間距方案、高效開發致密油氣藏具有重要意義。

技術領域

本發明涉及石油與天然氣開發技術領域，尤其涉及一種適于致密儲層水平井多簇壓裂射孔簇間距優化新方法。

背景技術

我國非常規油氣勘探開發已取得重要進展，具有較好的開發前景。其中頁巖氣、致密油、頁巖油等致密儲層的開發都依靠于大型分段多簇壓裂技術。在多簇裂壓裂過程中，多簇射孔壓裂的目標是壓后獲取更高的SRV和單井產量，射孔簇間距設置是多簇壓裂設計的核心之一，合理射孔簇間距的設計對致密油壓裂改造獲得更高的壓裂產能有著至關重要的影響。

國內外針對簇間的優化設計進行了大量研究，但當前致密儲層射孔簇間距優化過程中缺乏合理的優化目標和優化方法。未能充分考慮不同類型油氣藏壓裂改造情況下合理簇間距優化目標；在低兩向水平地應力差異、且裂縫發育儲層，多簇射孔壓裂主要目的是利于多簇復雜縫網形成，增大裂縫改造區域，壓裂影響區域內的地層壓力增加或裂縫轉向，會激活或溝通更多天然裂縫、增大壓裂改造體積，提高壓后滲流面積。而對于高兩向水平地應力差異天然裂縫不發育的儲層，在段內分簇射孔采用縮小間距的細分割密集壓裂以造多縫為主，充分動用甜點儲層，其主要目的是形成有效的導流裂縫，較小射孔簇間距情況下已不必要形成復雜裂縫網絡，因此兩種不同類型油氣藏簇間距優化目標存在明顯差異。且當前射孔簇間距優化方法中均假設先壓裂縫為垂直裂縫、且固定裂縫長度和凈壓力情況下分析不同應力差下的最大裂縫轉向面積，未能考慮多簇裂縫延伸裂縫轉向、巖石變形等因素對多簇裂縫延伸形態的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，現有針對射孔簇間的優化設計中沒有根據儲層差異分類優化，沒有考慮多簇裂縫延伸裂縫轉向、巖石變形等因素對多簇裂縫延伸形態的影響，致密儲層射孔簇間距優化過程中缺乏合理的優化目標和優化方法。

本發明提供一種致密儲層水平井多簇壓裂射孔簇間距優化方法，包括以下步驟，

S1獲取目標儲層平均原地應力參數；

S2依據儲層平均兩向水平地應力差異，將儲層劃分為高應力差異儲層和低應力差異儲層；

S3獲取儲段內射孔簇位置的巖石力學參數及壓裂施工參數；

S4建立目標儲層射孔簇間距優化目標；

S5模擬不同簇間距下裂縫擴展情況，計算對應的多簇射孔簇間距優化目標值；

S6對比不同裂縫間距下對應優化目標的大小，獲取最優射孔簇間距大小。

進一步的，所述層平均原地應力參數包括，垂向主應力值、最大水平主應力值和最小水平主應力值。

進一步的，水平應力差異系數表示為：

其中，σ_H表示最大水平地應力，單位為MPa，σ_h表示最小水平主應力，單位MPa；

儲層平均兩向水平應力差異系數大于0.25時，劃分為高水平應力差異儲層；

儲層平均兩向水平應力差異系數小于0.25時，劃分為低水平應力差異儲層；

進一步的，所述步驟S4包括，

在低水平應力差異儲層情況下，確立簇間距優化目標為多簇裂縫誘導應力影響區；