一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法技术

本发明专利技术公开了一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，包括：（1）计算酸压井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置；（2）采用酸压模拟器Fracpro PT通过净压力拟合确定酸压裂缝长度和导流能力；（3）建立单井控制面积内的酸压井非均质地质模型，在非均质地质模型中植入酸压裂缝，统计分析单井控制面积内酸压井模型中有效动用的模型网格数，计算储层有效动用率，定量评价分段酸压效果。本发明专利技术原理可靠，充分考虑酸压裂缝在裸眼水平井段的位置以及酸压裂缝形态特征，从生产长期角度定量评价裸眼水平井分段酸压效果，为后续裸眼水平井高效分段酸压改造提供依据。

A Segmented Acid Fracturing Evaluation Method for Open-hole Horizontal Wells in Carbonate Rocks

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法
本专利技术涉及石油工程领域，尤其是碳酸盐岩油气藏酸压增产改造过程中的一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法。技术背景水平井油气层钻遇率高、含油气井段长、井筒与油气层的接触面积大，单井产量常为同区域直井产量的数倍，因此目前已成为低渗/致密碳酸盐岩开发首选的主要完井方式。“水平井裸眼完井+分段酸压改造”技术已成为低渗/致密碳酸盐岩开发的主体技术模式，如在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地等碳酸盐岩油气藏广泛应用(季晓红,黄梦云,单锋,等.塔里木盆地塔中地区奥陶系超埋深碳酸盐岩凝析气田水平井储层分段酸压改造应用实践及认识[J].天然气地球科学,2015,26(s2):186-197；余淑明,刘艳侠,武力超,等.低渗透气藏水平井开发技术难点及攻关建议——以鄂尔多斯盆地为例[J].天然气工业,2013,33(1):54-60；李松,马辉运,张华,等.四川盆地震旦系气藏大斜度井水平井酸压技术[J].西南石油大学学报(自然科学版),2018,40(3):146-155)。碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压技术是将水平井较长的含油气井段(最长达上千米)，通过人工干预(常采用裸眼封隔器)“切割”(即：分段)成数个较短的井段，然后各段分别酸压改造，力求实现整个长井段的含油气储层充分动用。分段酸压改造目的是依靠各段酸压改造形成的酸压裂缝充分动用储层；要实现充分动用储层，需要在一定投产期内，酸压裂缝能动用整个长井段的储层，即压力波传递到整个长井段。裸眼水平井分段酸压效果评价是评判分段是否有效，酸压裂缝能否充分动用整个长井段油气储层的重要手段。裸眼水平井分段酸压效果评价方法目前较少，主要借鉴直井评价方法，如：直接测试酸压井产能，从目前的产能分析改造效果；或根据酸压时的施工数据，反演获取酸压裂缝形态，从裂缝几何形态评价储层是否得到充分改造。这些方法的局限在于：短期的产能评价不能体现酸压井长期的改造效果；施工数据反演方法，不能直接从酸压井产能评判酸压效果。裸眼水平井分段酸压效果评价的难点是：酸液与段内全段储层充分接触，裂缝起裂位置不易判定；在一定的投产期内，整个水平井长井段内含油气储层是否充分有效动用难以评价。这些难点直接制约了裸眼水平井分段酸压效果评价，也影响了分段酸压优化设计的反馈和完善，不利于碳酸盐岩水平井的高效经济开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，该方法原理可靠，结合评价井酸压施工数据和储层地质特征数据，充分考虑酸压裂缝在裸眼水平井段的位置以及酸压裂缝形态特征，从生产长期角度定量评价裸眼水平井分段酸压效果，为后续裸眼水平井高效分段酸压改造提供依据。为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术首先利用酸压井段测井解释数据，计算岩石力学参数剖面，然后计算酸压井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置；然后基于酸压井段施工数据，采用酸压模拟器通过净压力拟合方式确定酸压裂缝长度和导流能力；最后基于酸压井所在工区储层工程地质资料和酸压井段测井解释成果，建立单井控制面积内的酸压井非均质地质模型，并在酸压井段裂缝起裂点对应位置植入酸压裂缝，采用数值模拟一定经济开发年限内酸压井段的压力分布，统计分析单井控制面积内酸压井有效动用网格数，计算储层有效动用率，并分析分段酸压效果。一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，依次包括下列步骤：(1)利用酸压井段测井解释数据，计算岩石力学参数剖面，并通过计算酸压井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置；(2)利用酸压井段施工数据，采用酸压模拟器FracproPT通过净压力拟合确定酸压裂缝长度和导流能力；(3)根据研究工区储层工程地质资料和酸压井段测井解释资料，建立单井控制面积内的酸压井非均质地质模型，并根据步骤(1)确定的裂缝位置和步骤(2)确定的酸压裂缝长度和导流能力，在非均质地质模型中植入酸压裂缝，数值模拟研究工区经济开发年限内酸压井段的压力分布，统计分析单井控制面积内酸压井模型中有效动用的模型网格数，计算储层有效动用率，定量评价分段酸压效果。在本专利技术中，所述步骤(1)中利用酸压井段测井解释数据，计算岩石力学参数剖面，并通过计算压裂井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置，过程如下：1)基于测井解释的横波时差DTS、纵波时差DTC计算酸压井段任意位置L处的动态杨氏模量动态泊松比同时由动、静态弹性参数转换关系，求取静态杨氏模量EL和静态泊松比υL(Buller,D.,Hughes,S.N.,Market,J.,Petre,J.E.,Spain,D.R.,&Odumosu,T.Petrophysicalevaluationforenhancinghydraulicstimulationinhorizontalshalegaswells[C]//Paper132990presentedatSPEAnnualTechnicalConferenceandExhibition,19-22September,Florence,Italy)：若缺乏横波时差DTS数据，采用如下经验公式计算横波时差DTS：DTS＝aDTC(5)式中：DTS为横波时差，ft/s；DTC为纵波时差，ft/s；a为纵横波时差转换系数，无因次；为动态杨氏模量，MPa；为动态泊松比，无因次；EL为静态杨氏模量，MPa；υL为静态泊松比，无因次；a1、a2、b1、b2为动静岩石力学参数转换系数，通过室内岩石力学数据与测井计算的岩石力学数据拟合求取；ρ为岩石密度，g/cm3。2)利用酸压井段测井解释数据中的密度测井解释数据和1)中计算的静态岩石力学数据，计算酸压井段任意井深位置L处垂向应力最大水平主应力和最小水平主应力式中：Δh为测井解释距离步长，m；γL为井深位置L处的井斜角，°；为井深位置L处前一步长L0处的垂向应力，MPa；ρL为井深L处的岩石密度，g/cm3；g为重力加速，m/s2；α为孔弹性系数，无因次；pp为地层压力，MPa；kH，kh为构造应力系数，m-1；H为垂直井深，m。3)水平井任意位置的破裂压力按照下式(HuangJ,GriffithsDV,WongSW.Initiationpressure,locationandorientationofhydraulicfracture[J].InternationalJournalofRockMechanics&MiningSciences,2012,49(none):59-67；ZhangY,ZhangJ,YuanB,etal.In-situstressescontrollinghydraulicfracturepropagationandfracturebreakdownpressure[J].JournalofPetroleumScienceandEngineering,2018,164:164-173)计算：式中：为酸压井段任意井深位置L处的破裂压力，MPa；为酸压井段任意井深位置L处的水平井方位角(即：最大水平主应力方向与水平井井筒方向之间的夹角)，°。通过计算酸压井段的破裂压力剖面，确定剖面上破裂压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，依次包括下列步骤：(1)利用酸压井段测井解释数据，计算岩石力学参数剖面，并通过计算酸压井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置；(2)利用酸压井段施工数据，采用酸压模拟器Fracpro PT通过净压力拟合确定酸压裂缝长度和导流能力；(3)建立单井控制面积内的酸压井非均质地质模型，并根据步骤(1)确定的裂缝位置和步骤(2)确定的酸压裂缝长度和导流能力，在非均质地质模型中植入酸压裂缝，数值模拟经济开发年限内酸压井段的压力分布，统计分析单井控制面积内有效动用的模型网格数，计算储层有效动用率，定量评价分段酸压效果。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，依次包括下列步骤：(1)利用酸压井段测井解释数据，计算岩石力学参数剖面，并通过计算酸压井段破裂压力剖面，明确酸压井段裂缝起裂点，确定酸压裂缝位置；(2)利用酸压井段施工数据，采用酸压模拟器FracproPT通过净压力拟合确定酸压裂缝长度和导流能力；(3)建立单井控制面积内的酸压井非均质地质模型，并根据步骤(1)确定的裂缝位置和步骤(2)确定的酸压裂缝长度和导流能力，在非均质地质模型中植入酸压裂缝，数值模拟经济开发年限内酸压井段的压力分布，统计分析单井控制面积内有效动用的模型网格数，计算储层有效动用率，定量评价分段酸压效果。2.如权利要求1所述的一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，其特征在于，所述步骤(1)过程如下：1)计算酸压井段任意位置L处的动态杨氏模量动态泊松比由动、静态弹性参数转换关系，求取静态杨氏模量EL和静态泊松比υL：式中：DTS为横波时差，ft/s；DTC为纵波时差，ft/s；为动态杨氏模量，MPa；为动态泊松比，无因次；EL为静态杨氏模量，MPa；υL为静态泊松比，无因次；a1、a2、b1、b2为动静岩石力学参数转换系数，通过室内岩石力学数据与测井计算的岩石力学数据拟合求取；ρ为岩石密度，g/cm3；2)计算酸压井段任意井深位置L处垂向应力最大水平主应力和最小水平主应力式中：Δh为测井解释距离步长，m；γL为井深位置L处的井斜角，°；为井深位置L处前一步长L0处的垂向应力，MPa；ρL为井深L处的岩石密度，g/cm3；g为重力加速，m/s2；α为孔弹性系数，无因次；pp为地层压力，MPa；kH，kh为构造应力系数，m-1；H为垂直井深，m；3)按照下式计算水平井任意位置的破裂压力：式中：为酸压井段任意井深位置L处的水平井方位角，°；通过计算酸压井段的破裂压力剖面，确定剖面上破裂压力最小的起裂点位置，即酸压裂缝的位置。3.如权利要求1所述的一种碳酸盐岩裸眼水平井分段酸压效果评价方法，其特征在于，所述步骤(2)过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟波，郭建春，曾明勇，辛军，赵俊生，伍林，张项飞，叶颉枭，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51