【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田勘探开发，具体涉及一种基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法。
技术介绍
1、随着常规油气藏的开采，页岩、致密油气藏等非常规油气资源的开发逐渐受到重视。非常规油气藏具有低孔、低渗等特征，一般无自然产能或低产，必须通过大型水力压裂和水平井技术才能实现经济开发，返排生产数据作为压裂后能够获取的第一手资料，用于获取返排特征和压裂施工改造后的裂缝网络信息，能够间接反映压裂改造效果，返排渗流模拟不仅可以提供裂缝参数，还能克服传统参数反演方法不准确和耗时的问题。
2、目前，常用的裂缝参数反演方法主要基于返排液流量和流压数据，包括解析/半解析方法以及数值模拟方法。其中，解析/半解析方法主要利用直线分析确定裂缝参数，而数值模拟方法主要基于数值模型与历史拟合方法进行分析。由于压裂液与非常规油气藏、高离子浓度地下水之间存在离子交换，返排液中离子浓度随着时间的推移增加或趋于稳定，侧面反映了压裂液与储层、地下水之间相互作用的程度，可用于表征裂缝网络的复杂特征，在返排阶段耦合离子运移模型匹配返排液离子浓度数据剖面，有助于提高裂缝参数解释的可靠性。同时，非常规油气藏中天然裂缝发育，压裂过程在形成主裂缝的同时还会诱发天然裂缝生成裂缝网络，增加了储层的改造体积，但是，现有模型通常假设裂缝为平板状双翼裂缝，与实际情况不符，制约了本领域技术人员对裂缝参数的准确描述。
3、因此，亟需提供一种基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，实现对油气藏压裂施工后裂缝参数的精确描述。
技术实
1、本专利技术旨在解决现有技术中油气藏裂缝参数反演精度差的问题，提供了一种基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，通过将非常规油气藏的流动机理和裂缝网络特征相耦合，实现了对油气藏裂缝参数的精确反演，有效提高了返排数据解释的可靠性。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，包括以下步骤：
4、步骤1，选取目标油气藏，获取目标油气藏的储层物性参数、压裂作业参数和返排历史数据，得到油气藏综合数据；
5、步骤2，建立油气藏复杂裂缝网络返排模型，确定累产油、累产气、累产水、返排液离子浓度与返排时间之间的关系；
6、步骤3，对油气藏复杂裂缝网络返排模型进行网格划分，利用步骤1中获取的油气藏综合数据设置油气藏复杂裂缝网络返排模型，预设油气藏复杂裂缝网络返排模型的目标参数组合后，利用油气藏复杂裂缝网络返排模型进行模拟，分别得到累产油、累产气、累产水和返排液离子浓度的模拟曲线；
7、步骤4，计算油气藏复杂裂缝网络返排模型的模拟计算结果与实际返排数据之间的误差值并与预设误差值进行比较，若模拟计算结果与实际返排数据之间的误差值不大于预设误差值，则进入步骤5，否则，则调整步骤3中目标参数组合的取值，重新利用油气藏复杂裂缝网络返排模型进行模拟，直至油气藏复杂裂缝网络返排模型的模拟计算结果与实际返排数据之间的误差值不大于预设误差值，输出目标参数组合并进入步骤5中；
8、步骤5，将目标参数组合作为目标油气藏复杂裂缝反演参数设置油气藏复杂裂缝网络数学模型，得到油气藏地质模型，利用油气藏地质模型模拟油气藏压裂返排过程，评价储层的改造效果。
9、优选地，所述储层物性参数包括储层的厚度、初始压力、温度、渗透率、孔隙度、饱和度以及储层内流体的密度和离子浓度；
10、所述压裂作业参数包括多级压裂水平井的长度和裂缝簇数；
11、所述返排历史数据包括返排时间、井底流压、累产油、累产气、累产水和返排液的离子浓度。
12、优选地，步骤2.1，构建油气藏复杂裂缝网络返排模型，油气藏复杂裂缝网络返排模型包括基质和裂缝系统，裂缝系统包括天然裂缝和压裂裂缝，其中，基质和天然裂缝采用双重介质模型表示，压裂裂缝设置为嵌入式离散裂缝模型，利用油气藏复杂裂缝网络返排模型模拟油气藏的压裂返排过程；
13、步骤2.2，基于基质中的气体滑脱效应和气体的克努森扩散特征，结合裂缝渗透率的应力敏感特征，分别修正基质和裂缝系统的渗透率，建立表观渗透率模型；
14、步骤2.3，基于离子对流机理、扩散理论和页岩吸附机理，分别确定基质、天然裂缝和压裂裂缝的渗流微分方程组，所述渗流微分方程组包括气相渗流微分方程、油相渗流微分方程、水相渗流微分方程和离子渗流微分方程。
15、优选地，所述表观渗透率模型为：
16、 （1）
17、 （2）
18、式中，为基质的表观渗透率；为基质的绝对渗透率；为稀薄系数；为克努森数；为滑脱系数；为裂缝系统；为裂缝系统的表观渗透率；为裂缝系统的绝对渗透率；为指数函数；为裂缝系统的应力敏感系数；为裂缝系统的初始压力；为裂缝系统的压力。
19、优选地，所述压裂裂缝的渗流微分方程组中，压裂裂缝的气相渗流微分方程为：
20、 （3）
21、式中，为同一压裂裂缝内相邻裂缝段之间的传导率系数；为压裂裂缝内气相的流动系数；为同一裂缝内相邻裂缝段的压差；为判断系数；为压裂裂缝的裂缝井眼系数；为裂缝段与井底流压之间的压差；为压裂裂缝的裂缝网络体积；为天然裂缝与压裂裂缝之间的渗流形状因子；为天然裂缝的表观渗透率；为天然裂缝气相的相对渗透率；为气体粘度；为气体体积系数；为天然裂缝中气相的压力；为压裂裂缝的压力；为相交裂缝段之间的传导率系数；为相交裂缝之间的压差；为压裂返排时间；为压裂裂缝的孔隙度；为压裂裂缝的含气饱和度；
22、所述压裂裂缝的油相渗流微分方程为：
23、（4）
24、式中，为压裂裂缝中油相的流动系数；为天然裂缝中油相的相对渗透率；为油相粘度；为油相体积系数；为天然裂缝中油相的压力；为压裂裂缝的油相饱和度；
25、所述压裂裂缝的水相渗流微分方程为：
26、 （5）
27、式中，为压裂裂缝中水相的流动系数；为天然裂缝中水相的相对渗透率；为水相粘度；为水相体积系数；为压裂裂缝的水相饱和度；为天然裂缝中水相的压力；
28、所述压裂裂缝的离子渗流微分方程为：
29、 （6）
30、式中，为压裂裂缝的离子浓度；为天然裂缝与压裂裂缝之间的离子扩散系数；为天然裂缝的孔隙度；为天然裂缝的含水饱和度；为天然裂缝的离子浓度；为压裂裂缝的离子浓度。
31、优选地，所述同一压裂裂缝内相邻裂缝段之间的传导率系数为：
32、 （7）
33、式中，为第一裂缝段的传导率；为第二裂缝段的传导率；为压裂裂缝的渗透率；为相邻裂缝段公共面的面积；为第一裂缝段形心与公共面之间的距离；为第二裂缝段形心与公共面之间的距离；
34、所述压裂裂缝的裂缝井眼系数为：
35、 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述储层物性参数包括储层的厚度、初始压力、温度、渗透率、孔隙度、饱和度以及储层内流体的密度和离子浓度；
3.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，步骤2.1，构建油气藏复杂裂缝网络返排模型，油气藏复杂裂缝网络返排模型包括基质和裂缝系统，裂缝系统包括天然裂缝和压裂裂缝，其中，基质和天然裂缝采用双重介质模型表示，压裂裂缝设置为嵌入式离散裂缝模型，利用油气藏复杂裂缝网络返排模型模拟油气藏的压裂返排过程；
4.根据权利要求3所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述表观渗透率模型为：
5.根据权利要求3所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述压裂裂缝的渗流微分方程组中，压裂裂缝的气相渗流微分方程为：
6.根据权利要求5所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法
7.根据权利要求6所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述天然裂缝的气相渗流微分方程为：
8.根据权利要求7所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述基质的气相渗流微分方程为：
9.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述步骤3，包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述油气藏复杂裂缝网络返排模型的模拟计算结果与实际返排数据之间的误差值利用损失函数计算得到，如公式（18）所示：
...【技术特征摘要】
1.基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述储层物性参数包括储层的厚度、初始压力、温度、渗透率、孔隙度、饱和度以及储层内流体的密度和离子浓度；
3.根据权利要求1所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，步骤2.1，构建油气藏复杂裂缝网络返排模型，油气藏复杂裂缝网络返排模型包括基质和裂缝系统，裂缝系统包括天然裂缝和压裂裂缝，其中，基质和天然裂缝采用双重介质模型表示，压裂裂缝设置为嵌入式离散裂缝模型，利用油气藏复杂裂缝网络返排模型模拟油气藏的压裂返排过程；
4.根据权利要求3所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数反演方法，其特征在于，所述表观渗透率模型为：
5.根据权利要求3所述的基于压裂返排液离子分析的油气藏裂缝参数...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁彬，田建泉，张伟，张硕，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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