[發(fā)明專利]一種油藏壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展路徑計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111148918.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN113919147A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙輝;盛廣龍;周玉輝;饒翔;鐘珣;劉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/28;E21B43/26;G06F111/08;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 武漢謙源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

本發(fā)明公開了一種壓裂裂縫擴(kuò)展路徑計(jì)算方法，該方法包括獲取壓裂裂縫擴(kuò)展過程中，所需用到的各項(xiàng)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)，根據(jù)各項(xiàng)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)以及天然裂縫分布規(guī)律，確定裂縫尖端形成的周應(yīng)向力分布以及周圍各地質(zhì)單元體的臨界破裂應(yīng)力；針對(duì)已形成次生裂縫的地質(zhì)單元體，當(dāng)裂縫尖端周圍的周應(yīng)向力大于臨界破裂應(yīng)力時(shí)，則輸出裂縫形態(tài)。該方法還根據(jù)周向應(yīng)力和裂縫起裂臨界應(yīng)力，進(jìn)行裂縫起裂應(yīng)力強(qiáng)度的計(jì)算；根據(jù)裂縫起裂應(yīng)力強(qiáng)度以及分形概率指數(shù)，確定處于次生裂縫尖端周圍的各地質(zhì)單元體的裂縫擴(kuò)展概率；結(jié)合各項(xiàng)裂縫擴(kuò)展概率，確定裂縫擴(kuò)展方向。本申請(qǐng)通過分形概率指數(shù)，避免因儲(chǔ)層參數(shù)認(rèn)識(shí)不清而導(dǎo)致確定性裂縫擴(kuò)展模擬方法描述不清楚的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裂縫擴(kuò)展路徑領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種油藏壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展路徑計(jì)算方法。

背景技術(shù)

油藏壓裂能夠產(chǎn)生具備高導(dǎo)流能力的水力裂縫,并形成復(fù)雜的次生裂縫網(wǎng)絡(luò)體系，這為非常規(guī)油氣經(jīng)濟(jì)效益開發(fā)提供了支撐。

描述壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)形態(tài)是壓裂效果評(píng)價(jià)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬的基本前提，由于自然界中諸多物理現(xiàn)象與儲(chǔ)層壓裂裂縫形成機(jī)制和擴(kuò)展規(guī)律相似，以閃電形成過程為例。由于空間中分布著不均勻的空間電場(chǎng)，而閃電起源于正負(fù)帶電云層所產(chǎn)生的超高電勢(shì)，當(dāng)能量大于空間介質(zhì)的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，兩點(diǎn)間的介質(zhì)被擊穿使之成為電的導(dǎo)體，形成閃電擴(kuò)展路徑。同時(shí)，已形成的閃電通道會(huì)改變周圍空間電場(chǎng)分布，從而影響后續(xù)閃電路徑的形成與分布規(guī)律。同樣的，非常規(guī)儲(chǔ)層地應(yīng)力以及巖石力學(xué)參數(shù)的非均質(zhì)性強(qiáng)，油藏壓裂過程是將壓裂液從井口裝置通過井筒流入預(yù)先的射孔通道內(nèi)，在井底及射孔通道內(nèi)憋壓，當(dāng)壓裂液壓力大于巖石破裂壓力時(shí)，巖石將發(fā)生破壞形成連通的裂縫通道，壓裂液將經(jīng)過裂縫通道傳遞高壓能量，從而形成裂縫擴(kuò)展路徑。

現(xiàn)有的方案雖然能夠較好的進(jìn)行壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展計(jì)算，但是，以邊界元法為例，該方法壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展問題轉(zhuǎn)化為邊界積分方程，通過解析該邊界積分方程進(jìn)行問題求解。該方法適合處理復(fù)雜的縫網(wǎng)問題，但是利用該方法進(jìn)行流固耦合問題的模擬，還存在較大的難度，不利于提高裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的模擬效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)提高裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的模擬效率的技術(shù)問題，提供一種油藏壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展路徑計(jì)算方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種油藏壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展路徑計(jì)算方法，包括：

S1、將地層劃分成一定大小的多個(gè)地質(zhì)單元體；

S2、確定初始?jí)毫炎鴺?biāo)點(diǎn)；

S3、針對(duì)各個(gè)地質(zhì)單元體，在壓裂液滲透到裂縫時(shí)，引入流體壓降方程進(jìn)行縫內(nèi)流壓的修正，并計(jì)算對(duì)應(yīng)地質(zhì)單元體縫內(nèi)壓裂液滲透流體壓力；

S4、獲取壓裂裂縫擴(kuò)展過程中，所需用到的各項(xiàng)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)，根據(jù)所述各項(xiàng)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)以及天然裂縫分布規(guī)律，確定裂縫尖端形成的周應(yīng)向力分布以及周圍各地質(zhì)單元體的臨界破裂應(yīng)力；所述各項(xiàng)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)包括地應(yīng)力場(chǎng)、裂縫起裂臨界應(yīng)力、裂縫內(nèi)的流壓、裂縫的應(yīng)力陰影效應(yīng)；

S5、針對(duì)已形成次生裂縫的地質(zhì)單元體，當(dāng)裂縫尖端周圍的周應(yīng)向力大于所述臨界破裂應(yīng)力時(shí)，則輸出裂縫形態(tài)，否則執(zhí)行下一步驟；

S6、根據(jù)所述周向應(yīng)力和所述裂縫起裂臨界應(yīng)力，進(jìn)行裂縫起裂應(yīng)力強(qiáng)度的計(jì)算；引入分形概率指數(shù)，根據(jù)所述裂縫起裂應(yīng)力強(qiáng)度以及分形概率指數(shù)，確定處于所述次生裂縫尖端周圍的各地質(zhì)單元體的裂縫擴(kuò)展概率；

S7、結(jié)合各項(xiàng)裂縫擴(kuò)展概率，確定裂縫擴(kuò)展方向；

S8、采用所述應(yīng)力陰影效應(yīng)校正裂縫網(wǎng)絡(luò)隨所述裂縫擴(kuò)展方向進(jìn)行延伸后，對(duì)相應(yīng)地質(zhì)單元體帶來的應(yīng)力變化影響，并返回到步驟S4，直到不再出現(xiàn)裂縫擴(kuò)展。

進(jìn)一步的，步驟S1中，共計(jì)劃分得到200×200個(gè)地質(zhì)單元體，且，各單元地質(zhì)體的控制范圍1m×2m。