水力波及半径的获得方法技术

本发明专利技术提供了一种水力波及半径的获得方法，包括：步骤a.根据钻完井的地质参数建立压裂注水过程有限元模型；步骤b.根据生产井和注汽井的施工参数，得到所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井排量；步骤c.根据所述有限元模型、所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井的排量进行计算，得到不同施工阶段的水力波及半径。本发明专利技术有效地解决了现有技术中的超稠油SAGD井压裂过程水力波及半径的有效分析的问题。

【技术实现步骤摘要】
水力波及半径的获得方法
本专利技术涉及石油开采的
，具体而言，涉及一种水力波及半径的获得方法。
技术介绍
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术被广泛应用于超稠油、油砂热采开发，其技术基础在于通过SAGD注汽水平井、生产水平井注蒸汽循环预热实现上下水平井有效连通。由于该循环预热方式预热时间很大程度上受油藏的物性(孔隙度、渗透率、原油粘度)等因素影响，存在较大差异，预热周期为3-10个月不等。为了缩短预热周期，降低该阶段注蒸汽能耗，提前建产，提出了在SAGD水平井井储层进行小型压裂使其形成一定规模微裂隙及改造区域，实现上下水平井快速连通，提高启动效率目的。如图1所示，为采用传统的水力波及半径的获得方法的数据采集信息，但是其信息量过于简单，不能形成有效地对微压裂水力波及半径进行描述。如何评价微压裂水力波及半径，改造区域物性变化特征对于指导施工参数设计、优化以及施工效果评价至关重要，但是目前国内外尚无相关技术方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种水力波及半径的获得方法，以解决现有技术中的超稠油SAGD井压裂过程水力波及半径的有效分析的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种水力波及半径的获得方法，包括：步骤a.根据钻完井的地质参数建立压裂注水过程有限元模型；步骤b.根据生产井和注汽井的施工参数，得到所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井排量；步骤c.根据所述有限元模型、所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井的排量进行计算，得到不同施工阶段的水力波及半径。进一步地，所述压裂注水过程有限元模型包括物理模型，所述物理模型包括：根据注入所述生产井和所述注汽井内的压力以及地应力得到井壁区域的张性扩容、张性微裂缝以及强烈剪胀。进一步地，根据地应力测试数据、小型压裂数据及Kaiser声发射数据得到所述地应力。进一步地，所述压裂注水过程有限元模型包括力学模型，所述力学模型采用Drucker-Prager力学本构模型。进一步地，所述力学模型参数包括不同井组和不同储层类型下的弹性参数、塑性参数、硬化或软化性状参数以及物性参数。进一步地，所述压裂注水过程有限元模型包括渗透率模型，所述述渗透率模型采用Kozeny-Poiseuille渗透率模型。进一步地，所述钻完井的地质参数包括：储层类型、水平长度、储层渗透率、孔隙度、渗流各向异性、储层厚度、P井距底部距离、夹层位置、夹层渗透率、注液温度、储层埋深、杨氏模量以及泊松比。进一步地，所述步骤a的所述钻完井的地质参数包括井眼直径、筛管外径、筛管内径、筛管弹性模量以及套管泊松比。进一步地，在步骤b中包括压裂注压过程，所述生产井和所述注汽井的施工参数在所述压裂注压过程中获得，所述压裂注压过程依次包括以下步骤：重力加载—钻井过程—第一次提压—第一次稳压—第二次提压—第二次稳压—卸压—第三次稳压。进一步地，所述重力加载包括使储层地质处于沉积状态，钻井过程模拟实际钻井过程的井眼周围储层的地应力变化，所述第二次稳压步骤包括判断所述注汽井和所述生产井是否处于建立水力连通的测试阶段。进一步地，所述施工参数包括注压时间以及所述注汽井和所述生产井的注入压力。应用本专利技术的技术方案，首先，获取钻完井的地质参数，建立压裂注水过程有限元模型，然后获取注汽井和生产井施工参数中的技术数据，再将上述的技术数据输入至有限元软件中。通过有限元软件的计算得出需要的水力波及半径的相关曲线和状态图等。本专利技术的水力波及半径的获得方法有效地解决了现有技术中的超稠油SAGD井压裂过程水力波及半径的有效分析的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了现有技术的水力波及半径的获得方法的实施例的步骤示意图；图2示出了根据本专利技术的水力波及半径的获得方法的实施例的水力波及半径的示意图；图3示出了图2的水力波及半径的获得方法的实施例的储层孔压与井筒压力比例的变化曲线的示意图；图4示出了图2的水力波及半径的获得方法的实施例的步骤示意图；图5示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的压裂注水过程的有限元模型的示意图；图6示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的储层油砂压裂物理模型示意图；图7示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的储层油砂压裂渗流模型示意图；图8示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的渗流模型参数设定的历史拟合曲线示意图；图9示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的实际注压曲线示意图；图10示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的压裂注压步骤简化示意图；图11示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的ABAQUS有限元软件可视化模块描述水力波及半径的示意图；图12示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的纵向水力波及半径Ra随时间的变化规律的曲线的示意图；以及图13示出了图4的水力波及半径的获得方法的实施例的横向水力波及半径Rb随时间的变化规律的曲线的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图2至图8所示，本实施例的水力波及半径的获得方法包括：步骤a.根据钻完井的地质参数建立压裂注水过程有限元模型。步骤b.根据生产井和注汽井的施工参数，得到注汽井和生产井的压力以及注汽井和生产井排量。步骤c.根据有限元模型、注汽井和生产井的压力以及注汽井和生产井的排量进行计算，得到不同施工阶段的水力波及半径。应用本实施例的技术方案，首先，获取钻完井的地质参数，建立压裂注水过程有限元模型，然后获取注汽井和生产井施工参数中的技术数据，再将上述的技术数据输入至有限元软件中。通过有限元软件的计算得出需要的水力波及半径的相关曲线和状态图等。本实施例的水力波及半径的获得方法有效地解决了现有技术中的超稠油SAGD井压裂过程水力波及半径的有效分析的问题。如图2至图5所示，在本实施例的技术方案中，压裂注水过程有限元模型包括物理模型，物理模型包括：根据注入生产井和注汽井内的压力以及地应力得到井壁区域的张性扩容、张性微裂缝以及强烈剪胀。物理模型是指油砂SAGD储层微压裂的物理模型。在预热前期，通过对I井(注汽井)和P井(生产井)同时注入处理液，在近井壁区域产生强烈的张性扩容；当注压到一定程度(增加孔压至大于油砂的抗拉强度时)，在该区域形成张性微裂缝。同时，当井筒附近的有效围压(围压减去孔压)减小时，由于地应力差形成的偏应力造成油砂强烈剪胀，进一步扩大了岩体的孔隙体积，提高了储层渗流能力。在远井壁端区域，注水未波及，油砂未受扰动(或受扰动程度很小)，无张性扩容作用，剪切扩容程度可忽略不计。近井壁和远井壁区域为过渡区域，张性和剪切扩容程度由近及远逐渐降低。物理模型的主要特征包括：(1)注压在井筒附近区域造成强烈剪胀和张性扩容；(2)储层扩容程度随距水平井的距离增大而逐渐降低；(3)井筒附近的渗透率增加幅度最高，流速最大。如图2至图5所示，在本实施例的技术方案中，根据地应力测试数据、小型压裂数据及Kaiser声发射数据得到地应力。如图2至图9所示，在本实施例的技术方案中，压裂注水过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力波及半径的获得方法，其特征在于，包括：步骤a.根据钻完井的地质参数建立压裂注水过程有限元模型；步骤b.根据生产井和注汽井的施工参数，得到所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井排量；步骤c.根据所述有限元模型、所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井的排量进行计算，得到不同施工阶段的水力波及半径。

【技术特征摘要】
1.一种水力波及半径的获得方法，其特征在于，包括：步骤a.根据钻完井的地质参数建立压裂注水过程有限元模型；步骤b.根据生产井和注汽井的施工参数，得到所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井排量；步骤c.根据所述有限元模型、所述注汽井和所述生产井的压力以及所述注汽井和所述生产井的排量进行计算，得到不同施工阶段的水力波及半径。2.根据权利要求1所述的水力波及半径的获得方法，其特征在于，所述压裂注水过程有限元模型包括物理模型，所述物理模型包括：根据注入所述生产井和所述注汽井内的压力以及地应力得到井壁区域的张性扩容、张性微裂缝以及强烈剪胀。3.根据权利要求2所述的水力波及半径的获得方法，其特征在于，根据地应力测试数据、小型压裂数据及Kaiser声发射数据得到所述地应力。4.根据权利要求1所述的水力波及半径的获得方法，其特征在于，所述压裂注水过程有限元模型包括力学模型，所述力学模型采用Drucker-Prager力学本构模型。5.根据权利要求4所述的水力波及半径的获得方法，其特征在于，所述力学模型参数包括不同井组和不同储层类型下的弹性参数、塑性参数、硬化或软化性状参数以及物性参数。6.根据权利要求1所述的水力波及半径的获得方法，其特征在于，所述压裂注水过程有限元模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈森，林伯韬，潘竟军，张磊，金衍，游红娟，蒲丽萍，黄勇，高彦芳，何小东，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11