支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质，涉及石油天然气开发技术领域。本发明专利技术实施例中，采用下式确定支撑带孔隙度：基于该方法，可以确定支撑带孔隙率随支撑剂铺设浓度与粒间距离系数增大而升高，但当铺设浓度不低于13kg/m2时，铺设浓度增加对裂缝导流能力的提高主要通过增加裂缝宽度体现，而对支撑带孔隙率几乎不产生影响。此外，采用本发明专利技术实施例提出的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度的确定方法，可以在考虑支撑剂非紧密铺置特征的基础上，确定出支撑剂铺置裂缝等效孔隙度，以对后续研究弹塑性嵌入后支撑带渗透率提供依据。续研究弹塑性嵌入后支撑带渗透率提供依据。续研究弹塑性嵌入后支撑带渗透率提供依据。

【技术实现步骤摘要】
支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术实施例涉及石油天然气开发
，尤其涉及一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]相较于中浅层页岩储层，我国深层页岩气试井初期产量高，但压降快、长期产量较低，主要原因之一为：铺砂难度大，缝网支撑效果不理想，导流能力下降快。
[0003]保持裂缝及渗透通道开启，是确保油气资源经济开发的关键技术之一，而由支撑剂充填形成的支撑型裂缝是油气渗流的主要通道。而支撑剂嵌入/变形/破碎/溶解、堵塞等均会导致裂缝渗透能力快速下降；支撑剂破碎/溶解一般可通过选型的方式加以避免，泥质堵塞随机性较强，很难阐述清楚；而支撑剂嵌入/变形问题一般不可回避，尽管在井筒周边等支撑剂铺置浓度较高的地方，支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响可以忽略，但在一些支撑剂铺置浓度较低的区域，支撑剂嵌入将会对导流能力带来极大的影响。而在深层页岩储层改造过程中，各级裂缝初始缝宽窄，支撑剂难以铺置，导致其内部支撑剂以多层、单层、稀疏型等多种铺置特征共存；因此，针对深层页岩气开发，深入认识支撑剂嵌入行为，对于探究支撑型裂缝渗流通道演化规律，确保储层高效开发具有重要意义。
[0004]我国深层页岩气储层往往表现出“五高”特征，即地层温度高、上覆压力高、水平地应力差高、破裂压力高和闭合压力高；储层页岩在高温、高压环境下，页岩延塑性特性增强，此外，压裂过程中更大体积的压裂液被注入储层，水
‑
页岩相互作用愈加显著，导致页岩水化变软。另一方面，在高闭合压力作用下，支撑剂所受到的荷载随之增加，支撑剂嵌入页岩壁面的现象显著增强，如川南某储层埋深3800～4000m的岩心支撑剂嵌入试验显示，其平均嵌入深度可高达0.611mm。同时，深部储层压裂改造时，为了降低砂堵风险，须大幅提高小粒径支撑剂占比，相关技术指出，临界屈服荷载与支撑剂粒径的平方呈正比关系，也即是说支撑剂粒径越小越容易发生弹塑性嵌入行为。
[0005]可见，在人工构建深层页岩气渗流通道时，必然面临着闭合压力高、页岩延塑性特性显著、支撑剂粒径小等一系列深部特征。由此，将会导致支撑剂与页岩壁面相互作用时，由中浅层的弹性嵌入行为逐渐向深部的弹塑性乃至全塑性嵌入行为转化；若将中浅层弹性嵌入深度模型直接应用于深部页岩气开发工程中，必然会低估支撑剂嵌入深度，过高估计裂缝导流能力；这对储层开发设计时支撑剂选型，以及后期生产营运管理均会带来不利影响。因此，针对深层原位环境下页岩塑性特征，探究支撑剂与页岩相互作用机理及其对裂缝渗流能力的影响规律，可为我国深层页岩气开发提供重要的理论支撑和技术保障。
[0006]因此，目前亟需一种针对页岩的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法、装置、设备及介质，以至少部分解决相关技术中存在的问题。
[0008]本专利技术实施例第一方面提供了一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法，所述方法包括：
[0009]采用下式确定支撑带孔隙度：
[0010][0011]其中，D为支撑剂粒径，n
i
为在裂缝长度方向支撑剂层数，m
i
为在裂缝高度方向支撑剂层数，L
F
表示裂缝长度，H
F
表示裂缝高度，W
F
表示裂缝宽度，w
i
表示裂缝宽度方向的铺置层数，δ表示支撑剂嵌入深度。
[0012]可选地，采用下式计算n
i
：
[0013][0014]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0015]可选地，采用下式计算m
i
：
[0016][0017]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0018]可选地，采用下式计算w
i
：
[0019][0020]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0021]本专利技术实施例第二方面提供了一种支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定装置，所述装置包括：
[0022]确定模块，用于采用下式确定支撑带孔隙度：
[0023][0024]其中，D为支撑剂粒径，n
i
为在裂缝长度方向支撑剂层数，m
i
为在裂缝高度方向支撑剂层数，L
F
表示裂缝长度，H
F
表示裂缝高度，W
F
表示裂缝宽度，w
i
表示裂缝宽度方向的铺置层数，δ表示支撑剂嵌入深度。
[0025]可选地，采用下式计算n
i
：
[0026][0027]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0028]可选地，采用下式计算m
i
：
[0029][0030]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0031]可选地，采用下式计算w
i
：
[0032][0033]其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。
[0034]本专利技术实施例第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法中的步骤。
[0035]本专利技术实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法中的步骤。
[0036]本专利技术实施例中，提出了支撑剂铺置裂缝等效孔隙度的确定方法，基于该方法，可以确定支撑带孔隙率随支撑剂铺设浓度与粒间距离系数增大而升高，但当铺设浓度不低于13kg/m2时，铺设浓度增加对裂缝导流能力的提高主要通过增加裂缝宽度体现，而对支撑带孔隙率几乎不产生影响。此外，采用本专利技术实施例提出的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度的确定方法，可以在考虑支撑剂非紧密铺置特征的基础上，确定出支撑剂铺置裂缝等效孔隙度，为准确描述支撑型裂缝导流能力提供基础，进而为压裂设计时支撑剂选型、设计提供依据。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本专利技术实施例中涉及的支撑剂与页岩相互作用示意图，其中(a)部分示出了支撑剂
‑
页岩相互作用示意图，b部分示出了单粒支撑剂嵌入过程示意图；
[0039]图2是本专利技术实施例中涉及的支撑剂单层/稀疏型铺置示意图；
[0040]图3是本专利技术实施例中涉及的支撑剂铺置情况示意图，其中(a)部分示出了支撑剂多层铺置剖切示意图，(b)部分示出了几何拓扑关系；
[0041]图4是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法，其特征在于，所述方法包括：采用下式确定支撑带孔隙度：其中，D为支撑剂粒径，n
i
为在裂缝长度方向支撑剂层数，m
i
为在裂缝高度方向支撑剂层数，L
F
表示裂缝长度，H
F
表示裂缝高度，W
F
表示裂缝宽度，w
i
表示裂缝宽度方向的铺置层数，δ表示支撑剂嵌入深度。2.根据权利要求1所述的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法，其特征在于，采用下式计算n
i
：其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。3.根据权利要求1所述的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法，其特征在于，采用下式计算m
i
：其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。4.根据权利要求1所述的支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定方法，其特征在于，采用下式计算w
i
：其中，表示函数向下取整数，K为距离系数。5.支撑剂铺置裂缝等效孔隙度确定装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块，用于采用下式确定支撑带孔隙度：其中，D为支撑剂粒径，n
i
为在裂缝长度方向支撑剂层数，m
i
为在裂缝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢凌志，何柏，张瑶，任利，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：