非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法及装置，该方法包括：根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型；本发明专利技术综合考虑储层非均质性、缝网参数多尺度支撑和人工裂缝参数差异性对产能的影响；将非均质特性的基质‑缝网‑人工主裂缝作为一个整体耦合起来进行非稳态产量计算研究，进而可以提高非常规储层水平井分段多簇多尺度支撑压裂改造效果。

【技术实现步骤摘要】
非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法及装置
本专利技术涉及油气田勘探开发
，尤其是非常规油气田的开发
，具体涉及一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法及装置。
技术介绍
非常规油气资源有着较大的能源占比，勘探开发潜力巨大。非常规储层油气资源是常规油气资源的重要战略接替。非均质性是致密储层的根本特性。水平井分段多簇压裂作为非常规储层油气高效开发的关键技术，通过分段多簇射孔压裂后的多尺度支撑实现储层体积压裂改造。储层体积压裂后形成以基质、缝网和人工主裂缝为代表的气体流动区域，显著提高气体流动能力。在储层改造过程中，由于地应力差异、储层非均质性等以及应力阴影造成的屏蔽作用等，导致每一个射孔簇及裂缝的改造程度不一，压裂过程会加剧储层的非均质性，通过影响改造区域宽度、裂缝渗透率以及裂缝位置进而对产能造成影响，反而制约了非常规储层油气藏的压裂效果和产能的有效提高。现有技术中，宏观尺度下的多孔介质气体流动通常采用连续介质理论进行描述，由于非常规储层压后的多尺度效应，气体在基质和缝网区的流动能力主要由其表观渗透率体现。对基质系统，目前有关气体流动能力的实验和数值模拟研究通常是将储层处理成均一整体，均没有考虑到非常规储层有机质孔、无机质孔、天然微裂缝多尺度以及非均质性的影响。对缝网系统的做法是将其处理为一个均匀的系统进行表征，主要采用离散裂缝模型、双重介质模型和等效连续介质模型表征缝网，缝网的各流动区域具有相同的渗透率特征，同时缺乏对真实气体在缝网中的流动进行描述。在实际压裂过程中，由于压裂缝网的多尺度差异化支撑作用，并不是所有缝网区具有相同的流动能力和产能。因此，现有技术中，关于非常规储层的压裂水平井产量还没有全面考虑储层非均质性、缝网参数多尺度支撑和人工裂缝参数差异性对产能的影响；更没有将非均质特性的基质-缝网-人工主裂缝作为一个整体耦合起来进行非稳态产量计算研究。对非常规储层非均质储层基质-缝网-人工主裂缝的耦合流动规律认识不清楚，制约了非常规储层水平井分段多簇多尺度支撑压裂改造效果的进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术所提供的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法及装置，综合考虑储层非均质性、缝网参数多尺度支撑和人工裂缝参数差异性对产能的影响；将非均质特性的基质-缝网-人工主裂缝作为一个整体耦合起来进行非稳态产量计算研究，进而可以提高非常规储层水平井分段多簇多尺度支撑压裂改造效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，包括：根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型；根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压裂主裂缝缝内流动模型；根据缝网非均质参数、产能非稳态参数，将所述水平井基质区渗流模型与所述主裂缝缝内流动模型进行耦合，以生成水平井产量模型。一实施例中，非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法还包括：根据所述非常规储层的基质区、缝网改造区以及井筒区生成压裂水平井物理模型。一实施例中，所述根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型，包括：基于所述压裂水平井物理模型，根据预生成的基质表观渗透率模型、缝网渗透率模型以及基质压降模型生成所述压裂水平井基质区渗流模型。一实施例中，生成所述基质表观渗透率模型的步骤包括：利用修正Hagen-Poiseuille型方程，根据所述解吸附参数、所述应力敏感修正参数、所述真实气体效应修正参数以及所述表面扩散效应参数生成所述非常规储层气体流动通道中有机孔的基质有机孔流量方程；根据水膜修正参数、所述应力敏感修正参数以及所述真实气体效应修正参数生成所述非常规储层气体流动通道中无机孔的基质无机孔流量方程；利用广义达西定律，根据所述基质有机孔流量方程以及所述基质无机孔流量方程生成所述基质表观渗透率模型。一实施例中，生成所述网渗透率模型的步骤包括：利用多裂缝宽度分布分形方法，根据所述缝网改造区距主裂缝面的距离，生成所述缝网渗透率模型。一实施例中，生成所述基质压降模型的步骤包括：根据所述缝网表皮化参数生成所述缝网改造区产生的附加压降；根据所述附加压降生成基质渗流模型；利用点源压力响应方法，根据所述基质渗流模型生成所述基质压降模型。一实施例中，所述根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压裂主裂缝缝内流动模型，包括：基于所述压裂水平井物理模型，根据预生成的缝宽楔形模型、主裂缝缝内高速非达西压降模型、主裂缝缝内流动模型以及主裂缝渗透率生成压裂主裂缝缝内流动模型。一实施例中，生成所述缝宽楔形模型的步骤包括：基于水力主裂缝宽度由井筒到裂缝尖端方向缝宽变化特征，生成所述缝宽楔形模型，所述缝宽楔形模型中缝宽沿缝长方向逐渐变化。一实施例中，非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法还包括：求解所述水平井产量模型，以计算所述非常规储层的产量，包括：利用时间和空间离散原理以及Gauss-Seidel法求解，根据缝网表皮的储层瞬态非线性渗流参数以及缝宽楔形模型内高速非达西流动参数求解所述水平井产量模型中的瞬态产量计算模型；利用时间和空间离散原理，将时间离散为多个时间单元以及裂缝离散为多个裂缝单元；通过封闭箱形气藏物质平衡方程，计算所述裂缝单元单个离散时间段下的地层压力；根据所述地层压力计算所述离散时间段内的气体密度、偏差因子以及体积系数；叠加多个离散时间，以求解所述水平井产量模型中的非稳态产量计算模型。第二方面，本专利技术提供一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算装置，该装置包括：基质模型生成单元，用于根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型；裂缝模型生成单元，用于根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，包括：/n根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型；/n根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压裂主裂缝缝内流动模型；/n根据缝网非均质参数、产能非稳态参数，将所述水平井基质区渗流模型与所述主裂缝缝内流动模型进行耦合，以生成水平井产量模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，包括：
根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型；
根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压裂主裂缝缝内流动模型；
根据缝网非均质参数、产能非稳态参数，将所述水平井基质区渗流模型与所述主裂缝缝内流动模型进行耦合，以生成水平井产量模型。


2.根据权利要求1所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，还包括：根据所述非常规储层的基质区、缝网改造区以及井筒区生成压裂水平井物理模型。


3.根据权利要求2所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，所述根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网分形渗透率特征参数，生成压裂水平井基质区渗流模型，包括：
基于所述压裂水平井物理模型，根据预生成的基质表观渗透率模型、缝网渗透率模型以及基质压降模型生成所述压裂水平井基质区渗流模型。


4.根据权利要求3所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，生成所述基质表观渗透率模型的步骤包括：
利用修正Hagen-Poiseuille型方程，根据所述解吸附参数、所述应力敏感修正参数、所述真实气体效应修正参数以及所述表面扩散效应参数生成所述非常规储层气体流动通道中有机孔的基质有机孔流量方程；
根据水膜修正参数、所述应力敏感修正参数以及所述真实气体效应修正参数生成所述非常规储层气体流动通道中无机孔的基质无机孔流量方程；
利用广义达西定律，根据所述基质有机孔流量方程以及所述基质无机孔流量方程生成所述基质表观渗透率模型。


5.根据权利要求3所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，生成所述缝网渗透率模型的步骤包括：
利用多裂缝宽度分布分形方法，根据所述缝网改造区距主裂缝面的距离，生成所述缝网渗透率模型。


6.根据权利要求3所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，生成所述基质压降模型的步骤包括：
根据所述缝网表皮化参数生成所述缝网改造区产生的附加压降；
根据所述附加压降生成基质渗流模型；
利用点源压力响应方法，根据所述基质渗流模型生成所述基质压降模型。


7.根据权利要求2所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，所述根据非常规储层的分形渗透率、缝网表皮化参数、缝宽楔形变化参数、人工主裂缝参数、主裂缝缝内流动参数、天然气在裂缝中的无限导流参数以及非均匀流入参数生成压裂主裂缝缝内流动模型，包括：
基于所述压裂水平井物理模型，根据预生成的缝宽楔形模型、主裂缝缝内高速非达西压降模型、主裂缝缝内流动模型以及主裂缝渗透率生成压裂主裂缝缝内流动模型。


8.根据权利要求7所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，生成所述缝宽楔形模型的步骤包括：
基于水力主裂缝宽度由井筒到裂缝尖端方向缝宽变化特征，生成所述缝宽楔形模型，所述缝宽楔形模型中缝宽沿缝长方向逐渐变化。


9.根据权利要求7所述的非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算方法，其特征在于，还包括：求解所述水平井产量模型，以计算所述非常规储层的产量，包括：
利用时间和空间离散原理以及Gauss-Seidel法求解，根据缝网表皮的储层瞬态非线性渗流参数以及缝宽楔形模型内高速非达西流动参数求解所述水平井产量模型中的瞬态产量计算模型；
利用时间和空间离散原理，将时间离散为多个时间单元以及裂缝离散为多个裂缝单元；
通过封闭箱形气藏物质平衡方程，计算所述裂缝单元单个离散时间段下的地层压力；
根据所述地层压力计算所述离散时间段内的气体密度、偏差因子以及体积系数；
叠加多个离散时间，以求解所述水平井产量模型中的非稳态产量计算模型。


10.一种非常规储层缝网压裂多尺度支撑产量计算装置，其特征在于，包括：
基质模型生成单元，用于根据非常规储层的非均质物性参数、缝网参数差异性参数、有机孔的解吸附参数、所述有机孔的表面扩散效应参数、无机孔的水膜修正参数、所述无机孔的应力敏感修正参数、所述有机孔的应力敏感修正参数、真实气体效应修正参数以及缝网...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡辉，郭建春，张宇，张蔷，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51