基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法及设备技术

本发明专利技术实施例提供一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法及设备，该方法包括：确定目标井的储层闭合压力；根据裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定储层滤失系数表达式；通过对裂缝缝高方程的求解，确定最大缝高；根据最大缝高和储层闭合压力，确定最大缝宽，并根据最大缝宽确定平均缝宽；根据储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定裂缝长度，并确定半缝长；根据测量的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到平均缝宽和半缝长，确定目标裂缝的产液量；根据目标裂缝的产液量和井底的总产液量，确定目标裂缝的贡献率，能够准确评价单段裂缝的产液贡献率，且成本较低。

Evaluation method and equipment of liquid production contribution rate of single fracture based on pressure drop data

【技术实现步骤摘要】
基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法及设备
本专利技术实施例涉及油气田开发
，尤其涉及一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法及设备。
技术介绍
随着水力压裂技术在油田开发中的不断应用和技术进步，如何更好地评价水力压裂的施工效果成为水力压裂验证的重要环节。这其中通过评价多条裂缝下单段裂缝的产液贡献逐渐成为评价水力压裂的施工效果的重要指标。目前，现有的研究裂缝产液贡献率的方法主要是：直接测量总产液量和每条裂缝的产液量，计算出单段裂缝的产液占总产液量的比例，即为单段裂缝产液贡献率。但是这种方法操作成本较高、周期较长，实用性较差。另外，通过加入示踪剂监测裂缝流量也是获得裂缝产液量贡献率的一种方法，但是目前已发现并且可应用的示踪剂种类少，无法满足多级压裂水平井对所有裂缝流量的监测，因此不能得到各级裂缝的流量，即无法准确计算得出各级裂缝的产液贡献率。因此亟需一种准确、成本低的单段裂缝的产液贡献率评价方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法及设备，能够准确、成本低地评价单段裂缝的产液贡献率。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法，包括：建立目标井的目标裂缝闭合后的井底压降方程和压降的导数方程，根据所述井底压降方程和压降的导数方程确定所述目标井的储层闭合压力；结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式；通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高；根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽；根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长；根据测量的目标裂缝的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到所述目标裂缝的平均缝宽和半缝长，确定所述目标裂缝的产液量；根据所述目标裂缝的产液量和井底的总产液量，确定所述目标裂缝的贡献率。在一种可能的设计中，所述结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式，包括：结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式：裂缝体积减小量总滤失量式中，E为杨氏模量，MPa，υ为泊松比；Hw为最大井底缝高，m；Lp为裂缝长度，m；p*为拟合压力，MPa；M为裂缝高度系数；CL为裂缝滤失系数，m/min0.5；Hp为储层滤失高度，m；tp为泵注时间，min；βS为停泵后缝内压力与井底压力比值；G(δ)为G函数；δ为无因次时间；其中，G函数为无因次时间函数，表达式如下：式中δ为无因次时间，△t为停泵时间，min；tp为泵注时间，min；由△Vf(tp,t)＝Vloss(tp,t)以及上述Vloss(tp,t)表达式可得储层滤失系数表达式：在一种可能的设计中，所述通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高，包括：通过牛顿法对裂缝缝高方程求解确定所述目标裂缝的最大缝高；式中:ISIP为井底瞬时停泵压力，Mpa；K1为应力强度因子；△S为隔层与目的层最小水平主应力差值，Mpa；S1为储层最小水平主应力(可近似等于储层闭合压力)，Mpa。Hw为裂缝最大缝高，m；Hp为储层滤失高度，m。在一种可能的设计中，所述根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽，包括：根据最大缝宽公式：求得目标裂缝的最大缝宽ωmax；根据平均缝宽公式求得目标裂缝的平均缝宽ωF。在一种可能的设计中，所述根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长，包括：将所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽代入人工裂缝长度公式：式中，Q为总注入液量，m3；tp为泵注时间，min；βs为停泵后缝内压力与井底压力比值；M为裂缝高度系数；ωmax为裂缝最大缝宽，m；CL为储层滤失系数；Hw为裂缝最大缝高，m；Hp为储层滤失高度，m；求得目标裂缝的裂缝长度Lp；则所述目标裂缝的半缝长在一种可能的设计中，所述根据测量的目标裂缝的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到所述目标裂缝的平均缝宽和半缝长，确定所述目标裂缝的产液量，包括：根据产水量计算公式：计算目标目标裂缝的产水量；根据产油量计算公式：计算目标目标裂缝的产油量；式中：φF为裂缝孔隙度；ωF为裂缝平均缝宽，m；H为地层厚度，m；pwF为裂缝内水相压力，Pa；μw为水的粘度，Pa·s；Bw为水的体积系数；L为半缝长，m；μo为油的粘度，Pa·s；Bo为油的体积系数；poF为裂缝内油相压力，Pa；pwf为井底压力，Pa；qo为产油流量，m3/s；qw为产水流量，m3/s。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价设备，包括：储层闭合压力确定模块，用于建立目标井的目标裂缝闭合后的井底压降方程和压降的导数方程，根据所述井底压降方程和压降的导数方程确定所述目标井的储层闭合压力；储层滤失系数确定模块，用于结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式；缝高确定模块，用于通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高；缝宽确定模块，用于根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽；缝长确定模块，用于根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长；产液量确定模块，用于根据测量的目标裂缝的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到所述目标裂缝的平均缝宽和半缝长，确定所述目标裂缝的产液量；贡献率确定模块，用于根据所述目标裂缝的产液量和井底的总产液量，确定所述目标裂缝的贡献率。在一种可能的设计中，结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式：裂缝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法，其特征在于，包括：/n建立目标井的目标裂缝闭合后的井底压降方程和压降的导数方程，根据所述井底压降方程和压降的导数方程确定所述目标井的储层闭合压力；/n结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式；/n通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高；/n根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽；/n根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长；/n根据测量的目标裂缝的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到所述目标裂缝的平均缝宽和半缝长，确定所述目标裂缝的产液量；/n根据所述目标裂缝的产液量和井底的总产液量，确定所述目标裂缝的贡献率。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于压降数据的单段裂缝产液贡献率评价方法，其特征在于，包括：
建立目标井的目标裂缝闭合后的井底压降方程和压降的导数方程，根据所述井底压降方程和压降的导数方程确定所述目标井的储层闭合压力；
结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式；
通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高；
根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽；
根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长；
根据测量的目标裂缝的裂缝孔隙度、地层厚度、裂缝液相压力、液相粘度、液相体积系数、井底压力，以及得到所述目标裂缝的平均缝宽和半缝长，确定所述目标裂缝的产液量；
根据所述目标裂缝的产液量和井底的总产液量，确定所述目标裂缝的贡献率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式，根据所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式确定所述目标裂缝的储层滤失系数表达式，包括：
结合G函数以及拟三维模型建立停泵后的所述目标裂缝的裂缝体积减小量及总滤失量的表达式：
裂缝体积减小量
总滤失量
式中，E为杨氏模量，MPa，υ为泊松比；Hw为最大井底缝高，m；Lp为裂缝长度，m；p*为拟合压力，MPa；M为裂缝高度系数；CL为裂缝滤失系数，m/min0.5；Hp为储层滤失高度，m；tp为泵注时间，min；βS为停泵后缝内压力与井底压力比值；G(δ)为G函数；δ为无因次时间；
其中，G函数为无因次时间函数，表达式如下：






式中δ为无因次时间，△t为停泵时间，min；tp为泵注时间，min；
由△Vf(tp,t)＝Vloss(tp,t)以及上述Vloss(tp,t)表达式可得储层滤失系数表达式：





3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过对裂缝缝高方程的求解，确定所述目标裂缝的最大缝高，包括：
通过牛顿法对裂缝缝高方程求解确定所述目标裂缝的最大缝高；
式中:ISIP为井底瞬时停泵压力，Mpa；K1为应力强度因子；△S为隔层与目的层最小水平主应力差值，Mpa；S1为储层最小水平主应力(可近似等于储层闭合压力)，Mpa；Hw为裂缝最大缝高，m；Hp为储层滤失高度，m。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标裂缝的最大缝高和储层闭合压力，确定所述目标裂缝的最大缝宽，并根据所述最大缝宽确定所述目标裂缝的平均缝宽，包括：
根据最大缝宽公式：



求得目标裂缝的最大缝宽ωmax；
根据平均缝宽公式求得目标裂缝的平均缝宽ωF。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽，确定所述目标裂缝的裂缝长度，并根据所述目标裂缝的裂缝长度确定所述目标裂缝的半缝长，包括：
将所述目标裂缝的储层滤失系数表达式、最大缝高和最大缝宽代入人工裂缝长度公式：
式中，Q为总注入液量，m3；
tp为泵注时间，min；
βs为停泵后缝内压力与井底压力比值；
M为裂缝高度系数；
ωmax为裂缝最大缝宽，m；
CL为储层滤失系数；
Hw为裂缝最大缝高，m；

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，陈巧韵，阮颖琪，张士诚，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11