[發(fā)明專利]一種頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110448366.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113033123B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任嵐;孫映;林然;趙金洲;蔣豪;唐登濟(jì);王振華;任千秋
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都其知創(chuàng)新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51326
• 代理人: 房立普

本發(fā)明公開一種頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法，包括獲取目標(biāo)地層的基本參數(shù)；建立Laplace空間下的單條裂縫的無因次產(chǎn)量解模型；根據(jù)目標(biāo)地層的基本參數(shù)、Laplace空間下的單條裂縫的無因次產(chǎn)量解模型，通過流量疊加原理和Stehfest數(shù)值反演，獲得實(shí)空間下的無因次產(chǎn)量；根據(jù)無因次產(chǎn)量定義式，得到頁巖油儲層分段壓裂水平井產(chǎn)量。本發(fā)明充分考慮了水力裂縫的滲透率變化以及分段壓裂的未改造區(qū)，建立起基于變裂縫滲透率的三區(qū)線性滲流模型；提出的頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法考慮全面；其計算結(jié)果更加貼近油氣田開發(fā)中的實(shí)際情況，能夠更準(zhǔn)確的預(yù)測分段壓裂水平井的產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法，屬于非常規(guī)油氣增產(chǎn)改造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

全球頁巖油資源豐富。根據(jù)美國能源信息署(EIA)和美國先進(jìn)資源國際公司(ARI)數(shù)據(jù)，截至2017年底，全球頁巖油地質(zhì)資源總量9368.35億噸，技術(shù)可采資源量為618.47億噸。中國技術(shù)可采資源量43.93億噸，約占全球的6％，排名全球第三。目前，頁巖油的開發(fā)主要依靠水平井+分段壓裂技術(shù)。通過儲層和裂縫的各項(xiàng)參數(shù)可以計算水平井的產(chǎn)能，對非常規(guī)油氣藏的開發(fā)具有指導(dǎo)意義。當(dāng)前的產(chǎn)能研究主要圍繞數(shù)值解、解析解以及半解析解展開。數(shù)值解需要參數(shù)資料精度高，獲取難度大，且實(shí)驗(yàn)成本高。解析\半解析法因其所需參數(shù)少，計算方便，廣泛應(yīng)用于工程計算。

當(dāng)前，計算產(chǎn)能的解析解研究主要把壓后儲層考慮為裂縫和改造區(qū)的兩區(qū)滲流模型，并且認(rèn)為裂縫的滲透率是一個常數(shù)，與位置無關(guān)。但是，進(jìn)行分段壓裂時，通常段間距比較大，水力壓裂的改造不能波及兩段之間的整個區(qū)域，存在未改造區(qū)域；并且壓裂工藝加砂方式?jīng)Q定了裂縫端部加砂強(qiáng)度高，裂縫尖端部分支撐劑鋪置少，支撐劑分布呈非均勻特點(diǎn)，所以裂縫內(nèi)滲透率不是常數(shù)，而是隨位置而變化的。于是，亟需建立一種變裂縫滲透率的三線性滲流模型的產(chǎn)能計算方法，更準(zhǔn)確的預(yù)測分段壓裂水平井的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是：一種頁巖油儲層分段壓裂水平井三線性產(chǎn)能計算方法，包括：

獲取目標(biāo)地層的基本參數(shù)；

建立Laplace空間下的單條裂縫的無因次產(chǎn)量解模型；

式中：為Laplace空間下水平井的產(chǎn)量；F_CD為最大無因次導(dǎo)流能力；t為流體流動時間；k_FD為無因次裂縫滲透率；；I₀、I₁分別為零階、一階第一類Bessel函數(shù)；K₀、K₁分別為零階、一階第二類Bessel函數(shù)；τ為中間變量；

根據(jù)目標(biāo)地層的基本參數(shù)、Laplace空間下的單條裂縫的無因次產(chǎn)量解模型，通過流量疊加原理和Stehfest數(shù)值反演，獲得實(shí)空間下的無因次產(chǎn)量；

根據(jù)無因次產(chǎn)量定義式，得到頁巖油儲層分段壓裂水平井產(chǎn)量。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述建立Laplace空間下的單條裂縫的無因次產(chǎn)量計算模型包括：

建立三區(qū)滲流物理模型；

根據(jù)未改造區(qū)基質(zhì)流體、改造區(qū)流體、水力裂縫區(qū)流體的運(yùn)動方程、巖石狀態(tài)方程以及質(zhì)量守恒定律分別建立未改造區(qū)流體線性滲流模型、改造區(qū)流體線性滲流模型、水力裂縫區(qū)流體線性滲流模型；