一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法和装置制造方法及图纸

技术编号:19779286 阅读:50 留言:0更新日期:2018-12-15 11:39
本发明专利技术公开了一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法和装置。所述方法包括:获取表征油藏先天地质特征和后天开发特征的有效数据;使用预先建立的主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型及其限定条件,预测水平井定产量生产时,渗吸带宽取不同值的情况下分别对应的随位置和投产时间变化的压力数据;预测水平井定井底压力生产时的拉氏空间产量预测数据;预测真实空间的随时间变化的产量数据;筛选与实际产量拟合度最高的产量数据对应的渗吸带宽的值,为最终的渗吸带宽。该方案大大减小了油藏非均质性带来的计算误差,最终得到的水平井压裂后的渗吸带宽具有更高的合理性,可以更准确的确定压裂液注入地层后的影响范围,为油藏开采提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法和装置
本专利技术涉及水力压裂
,特别涉及一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法和装置。
技术介绍
随着世界油气资源供需关系日趋紧张,致密储层的开发受到越来越多的关注,其成功开发的主体技术是长水平段和大规模水力压裂。现场统计发现,水力压裂过程中注入压裂液返排率往往只有10~50%,大量的压裂液滞留于地层中。例如,长庆油田某储层压力系数低,水力压裂作业后压裂液返排率低,并且返排时间长,衰竭开发过程中产量一致保持稳定,这表明注入的压裂液在地下通过裂缝渗吸进入微小的孔喉而将原油进行了置换,达到了增产的效果。由于压裂液滞留进一步促进了渗吸置换原油的作用,渗吸作用被认为是重要的提高采收率机理之一。虽然现在已经建立了可以应用于裂缝性油藏的数学模型,但此模型通过毛管力来表征渗吸作用,对于物性参数差异不大的油藏分析效果较好,但是在油藏物性差异明显的情况下该方法存在一定的不合理性;有的研究考虑了边界层的影响,但是未就压裂水平井不同区域的流动差异进行描述;还有研究建立了考虑不同储层性质的页岩气压裂水平井数值模拟模型,通过修改单重孔隙介质裂缝区域的孔隙度和渗透率来描述压裂液滞留与渗吸作用,渗吸机理表征并不明确。并且,目前对渗吸带宽的确定通常是由注入量和油藏厚度进行估计,没有综合考虑渗吸作用与压裂的复杂缝网,方法简陋,精度低。故,针对压裂裂缝以及复杂缝网的渗吸建模和渗吸带宽的确定仍有待进一步研究。
技术实现思路
鉴于上述问题,提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法和装置。第一方面,本专利技术实施例提供一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法,包括:获取表征油藏先天地质特征和后天开发特征的有效数据,在定产量条件下对所述有效数据进行无量纲化处理;根据无量纲化处理后的有效数据,使用预先建立的主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型与各渗流模型的限定条件,预测所述水平井定所述产量生产时,所述有效数据中的渗吸带宽取不同值的情况下分别对应的随位置和投产时间变化的压力数据;根据拉氏变换后的压力数据,预测所述水平井定井底压力生产时的拉氏空间产量预测数据;对所述拉氏空间产量预测数据进行拉氏逆变换,预测所述水平井真实空间的随时间变化的产量数据;从各个渗吸带宽值对应的产量数据中,筛选与实际产量拟合度最高的所述产量数据,将筛选出的所述产量数据对应的渗吸带宽的值,确定为最终的渗吸带宽。在一个可选的实施例中,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型,包括:渗吸区和缝网改造区的基质系统的渗流模型,渗吸区和缝网改造区的裂缝系统的渗流模型;主裂缝区的渗流模型;低渗区垂直于主裂缝方向的渗流模型,低渗区平行于主裂缝方向的渗流模型。在一个可选的实施例中,渗吸区和缝网改造区的基质系统的渗流模型,渗吸区和缝网改造区的裂缝系统的渗流模型,包括:所述渗吸区和缝网改造区基质系统的渗流模型为:所述渗吸区和缝网改造区裂缝系统的渗流模型为:上式(1)、(2)中,i=2、3,2表示渗吸区,3表示缝网改造区;φim为i区基质孔隙度,其中,φ2m表示渗吸区渗吸后基质孔隙度;Ctim为i区基质的综合压缩系数;pim为i区基质的压力;t为投产时间;αi为i区裂缝与基质间的窜流因子;kim为i区基质渗透率;μi为i区的流体粘度;pif为i区裂缝的压力;pic为i区的毛管力大小,其中,σ表示压裂液和原油之间的表面张力,θ表示原油润湿角,wsf表示微裂缝的宽度,p3c=0;φif为i区裂缝孔隙度;Ctif为i区裂缝的综合压缩系数;pif表示i区裂缝的压力;kif为i区裂缝渗透率;y表示平行于水平井井筒方向的位置;qiv为平行于主裂缝方向区域v向区域i的供液量,当i=2时,v=5;当i=3时,v=6;5表示所述低渗区内的第二低渗区,6表示所述低渗区内的第三低渗区;相应的,所述主裂缝区的渗流模型为:上式(3)中,1表示主裂缝区;k1为主裂缝区渗透率;μ1为主裂缝区流体粘度;q12表示渗吸区向主裂缝区的供液量;φ1为主裂缝区孔隙度;Ct1为主裂缝区的综合压缩系数;p1为主裂缝区的压力;所述低渗区垂直于主裂缝方向的渗流模型为:所述低渗区平行于主裂缝方向的渗流模型为:上式(4)、(5)中,r=4、6、7,s=5、6、7,4表示所述低渗区内的第一低渗区、7表示所述低渗区内的第四低渗区。kr、ks分别表示r区、s区渗透率;μr、μs分别为r区、s区流体粘度;pr、ps分别为r区、s区的压力;Gr、Gs分别为r区、s区的启动压力梯度;Clr、Cls分别为r区、s区中流体的压缩系数;qrv1、qsv2分别为垂直于主裂缝方向区域v1向区域r的供液量、平行于主裂缝方向区域v2向区域s的供液量,当没有区域从垂直于主裂缝方向向区域r供液时,qrv1=0,当没有区域从平行于主裂缝方向向区域s供液时,qsv2=0;φr、φs分别为r区、s区孔隙度;Ctr、Cts分别为r区、s区的综合压缩系数。在一个可选的实施例中,所述各渗流模型的限定条件,包括:所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区中,两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件和流量连续条件;所述主裂缝区的内边界条件,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区的外边界条件;所述渗吸区渗吸后基质孔隙度;投产初始时刻,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区的压力。在一个可选的实施例中,两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件和流量连续条件,包括:两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件为:两两相邻且有供液关系的两个区的流量连续条件为:上式(6)、(7)中,区域j1与区域j2相邻,且区域j2给区域j1供液,当j1=1时,j2=2;当j1=2时,j2=5;当j1=3时,j2=6;当j1=4时,j2=7;当j1=5时,j2=6;当j1=6时,j2=7;qj1,j2为区域j2给区域j1的供液量;Lj1,j2表示沿j2区域流动方向j1区域的宽度;kj1、kj2分别为区域j1、j2的渗透率;、μj1、μj2分别为区域j1、j2中流体的粘度;pj1、pj2分别为区域j1、j2的压力;Gj1、Gj2分别为区域j1、j2的启动压力梯度;X表示j2区域流体流动方向,X=x或X=y;bj1,j2表示j1区域与j2区域的边界;所述内边界条件为:上式(8)中,B1表示主裂缝区流体体积系数;wf表示主裂缝的宽度,h表示主裂缝控制区厚度;所述外边界条件为:上式(9)中,p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7分别表示主裂缝区的压力、渗吸区基质的压力、缝网改造区区基质的压力、第一低渗区的压力、第二低渗区的压力、第三低渗区的压力、第四低渗区的压力;xf表示主裂缝的半长;xc表示主裂缝控制区半长度;yc表示主裂缝控制区半宽度;根据物质平衡原理确定所述渗吸区渗吸后基质孔隙度为:上式(10)中,φ2m为渗吸区渗吸后基质孔隙度;Q2为压裂液注入量;Qo为压裂液返排量;φ2m0为渗吸区渗吸前基质初始孔隙;d为渗吸带宽;投产初始时刻,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法,其特征在于,包括:获取表征油藏先天地质特征和后天开发特征的有效数据,在定产量条件下对所述有效数据进行无量纲化处理;根据无量纲化处理后的有效数据,使用预先建立的主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型与各渗流模型的限定条件,预测所述水平井定所述产量生产时,所述有效数据中的渗吸带宽取不同值的情况下分别对应的随位置和投产时间变化的压力数据;根据拉氏变换后的压力数据,预测所述水平井定井底压力生产时的拉氏空间产量预测数据;对所述拉氏空间产量预测数据进行拉氏逆变换,预测所述水平井真实空间的随时间变化的产量数据;从各个渗吸带宽值对应的产量数据中,筛选与实际产量拟合度最高的所述产量数据,将筛选出的所述产量数据对应的渗吸带宽的值,确定为最终的渗吸带宽。

【技术特征摘要】
1.一种水平井压裂渗吸后渗吸带宽确定方法,其特征在于,包括:获取表征油藏先天地质特征和后天开发特征的有效数据,在定产量条件下对所述有效数据进行无量纲化处理;根据无量纲化处理后的有效数据,使用预先建立的主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型与各渗流模型的限定条件,预测所述水平井定所述产量生产时,所述有效数据中的渗吸带宽取不同值的情况下分别对应的随位置和投产时间变化的压力数据;根据拉氏变换后的压力数据,预测所述水平井定井底压力生产时的拉氏空间产量预测数据;对所述拉氏空间产量预测数据进行拉氏逆变换,预测所述水平井真实空间的随时间变化的产量数据;从各个渗吸带宽值对应的产量数据中,筛选与实际产量拟合度最高的所述产量数据,将筛选出的所述产量数据对应的渗吸带宽的值,确定为最终的渗吸带宽。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区和低渗区渗流模型,包括:渗吸区和缝网改造区的基质系统的渗流模型,渗吸区和缝网改造区的裂缝系统的渗流模型;主裂缝区的渗流模型;低渗区垂直于主裂缝方向的渗流模型,低渗区平行于主裂缝方向的渗流模型。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,渗吸区和缝网改造区的基质系统的渗流模型,渗吸区和缝网改造区的裂缝系统的渗流模型,包括:所述渗吸区和缝网改造区基质系统的渗流模型为:所述渗吸区和缝网改造区裂缝系统的渗流模型为:上式(1)、(2)中,i=2、3,2表示渗吸区,3表示缝网改造区;φim为i区基质孔隙度,其中,φ2m表示渗吸区渗吸后基质孔隙度;Ctim为i区基质的综合压缩系数;pim为i区基质的压力;t为投产时间;αi为i区裂缝与基质间的窜流因子;kim为i区基质渗透率;μi为i区的流体粘度;pif为i区裂缝的压力;pic为i区的毛管力大小,其中,σ表示压裂液和原油之间的表面张力,θ表示原油润湿角,wsf表示微裂缝的宽度,p3c=0;φif为i区裂缝孔隙度;Ctif为i区裂缝的综合压缩系数;pif表示i区裂缝的压力;kif为i区裂缝渗透率;y表示平行于水平井井筒方向的位置;qiv为平行于主裂缝方向区域v向区域i的供液量,当i=2时,v=5;当i=3时,v=6;5表示所述低渗区内的第二低渗区,6表示所述低渗区内的第三低渗区;相应的,所述主裂缝区的渗流模型为:上式(3)中,1表示主裂缝区;k1为主裂缝区渗透率;μ1为主裂缝区流体粘度;q12表示渗吸区向主裂缝区的供液量;φ1为主裂缝区孔隙度;Ct1为主裂缝区的综合压缩系数;p1为主裂缝区的压力;所述低渗区垂直于主裂缝方向的渗流模型为:所述低渗区平行于主裂缝方向的渗流模型为:上式(4)、(5)中,r=4、6、7,s=5、6、7,4表示所述低渗区内的第一低渗区、7表示所述低渗区内的第四低渗区。kr、ks分别表示r区、s区渗透率;μr、μs分别为r区、s区流体粘度;pr、ps分别为r区、s区的压力;Gr、Gs分别为r区、s区的启动压力梯度;Clr、Cls分别为r区、s区中流体的压缩系数;qrv1、qsv2分别为垂直于主裂缝方向区域v1向区域r的供液量、平行于主裂缝方向区域v2向区域s的供液量,当没有区域从垂直于主裂缝方向向区域r供液时,qrv1=0,当没有区域从平行于主裂缝方向向区域s供液时,qsv2=0;φr、φs分别为r区、s区孔隙度;Ctr、Cts分别为r区、s区的综合压缩系数。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述各渗流模型的限定条件,包括:所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区中,两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件和流量连续条件;所述主裂缝区的内边界条件,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区的外边界条件;所述渗吸区渗吸后基质孔隙度;投产初始时刻,所述主裂缝区、渗吸区、缝网改造区、第一低渗区、第二低渗区、第三低渗区和第四低渗区的压力。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件和流量连续条件,包括:两两相邻且有供液关系的两个区的耦合条件为:两两相邻且有供液关系的两个区的流量连续条件为:上式(6)、(7)中,区域j1与区域j2相邻,且区域j2给区域j1供液,当j1=1时,j2=2;当j1=2时,j2=5;当j1=3时,j2=6;当j1=4时,j2=7;当j1=5时,j2=6;当j1=6时,j2=7;qj1,j2为区域j2给区域j1的供液量;Lj1,j2表示沿j2区域流动方向j1区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文东韩秀虹苏玉亮张凯杰盛广龙
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:山东,37

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