多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法技术

本申请提供一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法。该方法包括：输入模型基本参数，以建立多层系立体井网压裂裂缝扩展模型；在模拟泵注时长内，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的流量分配，以及上一时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝宽度和对应的缝内流体压力，通过缝内流体流动方程计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度；根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展；当确定达到模拟泵注时长时，输出裂缝扩展模拟结果。采用本申请的方法，提高了多层系立体井网裂缝模拟的准确性，能够开展多层系立体井网中水平井多段拉链压裂、同步压裂等模式下的裂缝扩展行为模拟与设计参数优化。式下的裂缝扩展行为模拟与设计参数优化。式下的裂缝扩展行为模拟与设计参数优化。

【技术实现步骤摘要】
多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法


[0001]本申请涉及数值模拟技术，尤其涉及一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法。

技术介绍

[0002]立体井网开发模式是实现非常规油气储层高效开发和油气资源纵向动用的重要手段，其原理是在同一区块范围内各层系中立体布置多口水平井，集中开展压裂造缝和钻塞生产，有效降低压裂施工和生产维护成本。
[0003]为满足水力压裂施工设计与储层有效增产改造，需要开展多层系立体井网改造模式下水力裂缝起裂及扩展研究。由于矿场监测的成本较高且存在不确定性，数值模拟技术已成为裂缝扩展模拟研究的主要方法。
[0004]目前，水力压裂裂缝扩展模型主要集中在单井裂缝扩展模拟，无法考虑井间应力干扰作用对多裂缝扩展的影响，难以适用于多层系立体井网压裂模式下的多井多段压裂裂缝扩展模拟。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法，用以解决现有技术中无法开展多层系立体井网下多井多段压裂裂缝扩展模拟。
[0006]第一方面，本申请提供一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法，包括：
[0007]输入模型基本参数，以建立多层系立体井网压裂裂缝扩展模型，所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型包括流固耦合方程，所述流固耦合方程包括缝内流体流动方程和固体变形方程；
[0008]在模拟泵注时长内，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的流量分配，以及上一时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝宽度和对应的缝内流体压力，通过所述缝内流体流动方程计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度；所述上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力，是基于上一时刻的压裂段和先压裂段的各簇裂缝的宽度和所述固体变形方程计算获得的；
[0009]根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展；
[0010]当确定达到所述模拟泵注时长时，确定通过所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型已完成对裂缝扩展的模拟，输出裂缝扩展模拟结果。
[0011]第二方面，本申请提供一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟装置，所述装置包括：
[0012]参数输入模块，用于输入模型基本参数，以建立多层系立体井网压裂裂缝扩展模型，所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型包括流固耦合方程，所述流固耦合方程包括缝内流体流动方程和固体变形方程；
[0013]裂缝宽度获取模块，用于在模拟泵注时长内，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的流量分配，以及上一时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝宽度和对应的缝内流体压力，通过所述缝内流体流动方程计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度；所述上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力，是基于上一时刻的压裂段和先压裂段的各簇裂缝的宽度和所述固体变形方程计算获得的；
[0014]裂缝扩展判断模块，用于根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展；
[0015]模拟完成模块，用于当确定达到所述模拟泵注时长时，确定通过所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型已完成对裂缝扩展的模拟，输出裂缝扩展模拟结果。
[0016]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
[0017]所述存储器存储计算机执行指令；
[0018]所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面所述的方法。
[0019]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。
[0020]第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
[0021]本申请提供的多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法，通过输入模型基本参数，以建立多层系立体井网压裂裂缝扩展模型，所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型包括流固耦合方程，所述流固耦合方程包括缝内流体流动方程和固体变形方程；在模拟泵注时长内，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的流量分配，以及上一时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝宽度和对应的缝内流体压力，通过所述缝内流体流动方程计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度；所述上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力，是基于上一时刻的压裂段和先压裂段的各簇裂缝的宽度和所述固体变形方程计算获得的；根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展；当确定达到所述模拟泵注时长时，确定通过所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型已完成对裂缝扩展的模拟，输出裂缝扩展模拟结果。由于在对多层系立体井网进行裂缝扩展模拟过程中，确定当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度时，是基于上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力确定的。而上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力是基于上一时刻的压裂段和先压裂段的各簇裂缝的宽度和固体变形方程获得的，即考虑了井间应力干扰作用对多裂缝扩展的影响，因此适用于多层系立体井网模式下的多井多段压裂裂缝扩展模拟，可以提高多层系立体井网裂缝模拟的准确性，能够开展多层系立体井网中水平井多段拉链压裂、同步压裂等模式下的裂缝扩展行为模拟与设计参数优化。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0023]图1为实现本申请实施例的多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法的一种应用场景图；
[0024]图2为本申请一实施例的实现多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法的流程示意图；
[0025]图3为本申请一实施例的多层系立体井网的示意图；
[0026]图4为本申请一实施例的多层系立体井网压裂裂缝扩展模型的其中一个裂缝面的示意图；
[0027]图5为本申请一实施例的一套开发层系中多层系立体井网布置两口井同步压裂时的多裂缝扩展形态示意图；
[0028]图6为本申请一实施例的两套层系中三口井拉链压裂作业模式下的多裂缝扩展形态图；
[0029]图7为本申请实现多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法的结构示意图；
[0030]图8为用来实现多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法中的电子设备的结构示意图。
[0031]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0032]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0033]首先对本申请所涉及的名词进行解释：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层系立体井网压裂裂缝扩展模拟方法，其特征在于，所述方法包括：输入模型基本参数，以建立多层系立体井网压裂裂缝扩展模型，所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型包括流固耦合方程，所述流固耦合方程包括缝内流体流动方程和固体变形方程；在模拟泵注时长内，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的流量分配，以及上一时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝宽度和对应的缝内流体压力，通过所述缝内流体流动方程计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度；所述上一时刻的压裂段的各簇裂缝的缝内流体压力，是基于上一时刻的压裂段和先压裂段的各簇裂缝的宽度和所述固体变形方程计算获得的；根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展；当确定达到所述模拟泵注时长时，确定通过所述多层系立体井网压裂裂缝扩展模型已完成对裂缝扩展的模拟，输出裂缝扩展模拟结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展，包括：根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的宽度，确定当前时刻的压裂段的各簇裂缝的尖端单元的宽度，每一簇裂缝包括多个尖端单元；根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的扩展速度，计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的尖端单元的临界宽度；根据当前时刻的各簇裂缝的尖端单元的宽度和对应的尖端单元的临界宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的尖端单元的临界宽度，包括：获取当前时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝尖端的长度；根据当前时刻的压裂段的各簇裂缝的裂缝扩展速度、所述裂缝尖端的长度、流体的动力粘度、杨氏模量、固体的断裂韧性和多尺度尖端渐进解的近似解法，计算当前时刻的压裂段的各簇裂缝的尖端单元的临界宽度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据当前时刻的各簇裂缝的尖端单元的宽度和对应的尖端单元的临界宽度，判断当前时刻的压裂段的各簇裂缝是否发生扩展，包括：针对压裂段的各簇裂缝，均执行以下操作：判断当前时刻的该簇裂缝的尖端单元的宽度是否大于对应的尖端单元的临界宽度；若确定当前时刻的该簇裂缝的尖端单元的宽度大于对应的尖端单元的临界宽度，则确定当前时刻的该簇裂缝发生扩展；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹雨时，张士诚，马新仿，杨鹏，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：