一种射孔井地层破裂压力预测方法及施工参数优化设计方法技术

技术编号:36756114 阅读:31 留言:0更新日期:2023-03-04 10:47
本发明专利技术公开了一种射孔井地层破裂压力预测方法及施工参数优化设计方法,预测方法,包括如下过程:利用地应力场参数和井眼轴线基本参数计算井筒周围远场地应力场的分量;利用套管参数和储层基本参数计算传递因子;利用渗流控制参数判识储层的可渗透性,储层的可渗透性包括储层为可渗透性储层或为不可渗透储层;利用储层可渗透性的判识结果,选择合适的地层破裂压力公式,利用所述井筒周围远场地应力场的分量和传递因子TF预测射孔孔眼地层破裂压力的大小。利用射孔孔眼地层破裂压力的大小能够对施工参数进行调整和优化。利用本发明专利技术的方法可以准确预测任意射孔角度射孔垂直井和射孔水平井的地层破裂压力,进而对射孔参数和套管的类型进行优化设计。的类型进行优化设计。的类型进行优化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种射孔井地层破裂压力预测方法及施工参数优化设计方法


[0001]本专利技术涉及石油工程油气田开发领域,特别涉及一种射孔井地层破裂压力预测方法及施工参数优化设计方法。

技术介绍

[0002]水力压裂技术是目前油气田现场最重要的一种油气增产技术,该技术是利用地面高压泵组通过井筒向储层注入压裂液,当注入的压裂液在井底憋压超过井底附近储层岩石的地层破裂压力时,油气层将被压开并产生裂缝,进一步利用液体的水力劈裂作用使得裂缝延伸并充填以支撑剂,最终在储层形成高导流能力的填砂裂缝。
[0003]对于水力压裂技术而言,首先要分析的就是水力裂缝起裂时的地层破裂压力大小。地层破裂压力的数值直接关系到水力压裂施工排量的设计和套管安全强度的评估,预测地层破裂压力的大小对于水力压裂施工参数的设计和施工方案的优化至关重要。射孔完井方法自问世以来,被油田现场大规模推广应用,目前全世界90%以上的油气井都采用了射孔的完井方式。相对于裸眼井筒,射孔孔眼周围的应力场状态极为复杂,目前地层破裂压力预测方法仅仅是针对裸眼井筒,关于应用范围更广泛的射孔井地层破裂压力预测方法却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,包括如下过程:利用地应力场参数和井眼轴线基本参数计算井筒周围远场地应力场的分量;利用套管参数和储层基本参数计算传递因子;利用渗流控制参数判识储层的可渗透性,储层的可渗透性包括储层为可渗透性储层或为不可渗透储层;利用储层可渗透性的判识结果,选择合适的地层破裂压力公式,利用所述井筒周围远场地应力场的分量和传递因子TF预测射孔孔眼地层破裂压力的大小。2.根据权利要求1所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述地应力场参数包括垂向主应力σ
v
、最大水平主应力σ
H
和最小水平主应力σ
h
;所述井眼轴线基本参数包括井斜角Ψ和方位角Ω;井筒周围远场地应力场的分量包括笛卡尔坐标系下的σ
x
、σ
y
、σ
z
、τ
yz
、τ
xz
和τ
xy
;其中,σ
x
为x方向应力分量;σ
y
为y方向应力分量;σ
z
为z方向应力分量;τ
yz
为所在平面外法线为y方向,应力方向平行z方向的剪应力分量;τ
xz
为所在平面外法线为x方向,应力方向平行z方向的剪应力分量;τ
xy
为所在平面外法线为x方向,应力方向平行y方向的剪应力分量。3.根据权利要求2所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述井筒周围远场地应力场的分量计算式如下:4.根据权利要求1所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述套管参数包括套管的杨氏模量E
S
、泊松比ν
S
、强度σ
st
、井筒轴线到套管外边界的半径R
o
以及井筒轴线到套管内边界的半径R
i
;储层基本参数包括储层岩石的泊松比ν和杨氏模量E。5.根据权利要求4所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述的传递因子TF的计算式如下:6.根据权利要求1所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,所述渗流控制参数包括岩石渗透率K和压裂液粘度μ;利用渗流控制参数判识储层的可渗透性时:判识公式为:G=K/μ,其中,渗透率K的单位是mD,压裂液粘度μ的单位是mPa
·
s;当G大于等于0.1时,储层判识为可渗透性储层;当G小于0.1时,储层判识为不可渗透储
层。7.根据权利要求1所述的一种射孔井地层破裂压力预测方法,其特征在于,对于储层为不可渗透储层,射孔孔眼地层破裂压力计算式如下:孔孔眼地层破裂压力计算式如下:其中,P
wf
为射孔孔眼地层破裂压力,σ
x
为笛卡尔坐标系下x方向应力分量,σ
y
为笛卡尔坐标系下y方向应力分量,σ
z
为笛卡尔坐标系下z方向应力分量,P
o
为储层初始孔隙压力,σ
t
为储层岩石的抗拉强度,θ为射孔角度...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海洋周德胜接叶楠李鸣张梦烨刘雄马先林刘顺张衍君
申请(专利权)人:西安石油大学
类型:发明
国别省市:

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