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一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统技术方案

技术编号:26304536 阅读:42 留言:0更新日期:2020-11-10 20:00
本发明专利技术涉及一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统,包括:建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力,根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压;建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度;建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力,根据地层压力计算裂缝的产量;根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度,根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量,得到致密储层水平井压裂液返排率。综合考虑了压裂和闷井三个相互衔接的阶段,用的计算方法是基于解析方法对数学模型进行求解,考虑因素更为全面、理论依据更为充分,适合现场操作。

【技术实现步骤摘要】
一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统
本专利技术涉及石油天然气开采领域,尤其涉及一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统。
技术介绍
水力压裂是开发致密储层的重要手段之一,即通过井筒将压裂液注入地层,在远超地层破裂压力的条件下形成人工裂缝以增加油井产能,压裂液则通过后期的反排过程随着地层原油一起排出到井筒,而如何准确的预测和评价压后压裂液返排率是水力压裂设计和效果评价的重要基础。目前国内外计算水平井压后压裂液返排率的主要方法分为数值模拟与现场统计分析方法:现场统计分析方法是对压裂井完成返排工序后,用实际返排出的压裂液进行统计得到,但该方法缺乏必要的理论基础,难以从机理上进行认识,一般不具有推广意义;数值模拟方法主要是通过统计和收集油田前期开发数据,借助数值模拟软件对储层进行描述,通过仿真模拟的方法预测压裂液排率,但该方法依赖于成熟的商业软件,且这类软件均以渗流基本理论为核心,不能把体现致密储层压后闷井特征的静态渗吸过程整合进去,与工程实际仍有一定差距。综上所述,目前致密储层水平井压后压裂液返排率预测亟需一种适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法,其特征在于,所述方法将所述致密储层简化为一维缝网系统,将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元,所述方法包括:/n步骤1,建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力,根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压;/n步骤2,建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度;/n步骤3,建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力,根据所述地层压力计算裂缝的产量;/n步骤4,根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度,根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量,得到所述致密储层水平井压...

【技术特征摘要】
1.一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法,其特征在于,所述方法将所述致密储层简化为一维缝网系统,将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元,所述方法包括:
步骤1,建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力,根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压;
步骤2,建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度;
步骤3,建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力,根据所述地层压力计算裂缝的产量;
步骤4,根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度,根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量,得到所述致密储层水平井压裂液返排率。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1中,所述典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为:p(x,t)=p0-[Δp1+Δp2];
其中,



p0表示原始地层压力,Qinj表示压裂液泵入排量;m表示裂缝条数;Y表示裂缝半长;h表示裂缝高度;μ表示压裂液粘度;k表示地层渗透率;l表示特征渗流单元长度;η表示地层导压系数;T表示关泵前压裂液泵入时间。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述步骤1中根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为:
由所述地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力:
取所述平均地层压力作为所述地层静压:


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中所述典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为:



S1表示基质中初始含水饱和度;S2表示最大含水饱和度,裂缝中折算含水饱和度;b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度;l表示典型渗流单元特征长度;δ表示渗吸扩散系数。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中所述典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为:



pr表示地层静压;pw表示井底流压;η表示地层导压系数;l表示特征渗流单元长度。


6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤3中根据所述地层压力计算裂缝的产量过程包括:
步骤301,对所述地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导,得到压力梯度表达式:



步骤302,当x=0时,得到裂缝端面处的压力梯度:



步骤303,根据所述裂缝端面处...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖锐全王永辉石善志赵志成承宁杨立峰许冬进王丽荣唐昱罗威
申请(专利权)人:长江大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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