[发明专利]一种用于优化多段压裂水平井网络裂缝参数的方法

说明书

本发明公开了一种用于优化多段压裂水平井网络裂缝参数的方法，包括：获取目标区块的储层特性参数；基于储层特性参数建立目标区块包括主缝和支缝的多段压裂水平井的网络裂缝模型；设计网络裂缝模型的网络裂缝参数；基于正交设计方法优化并确定网络裂缝参数。本发明可一次性获得包括主缝及支缝的多段压裂水平井的最优网络裂缝参数设置，优化结果可有效指导压裂施工、极大增加改造体积、明显改善施工效果。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体地说，涉及一种用于优化多段压裂水平井网络裂缝参数的方法。

背景技术

随着致密油气藏及页岩油气藏的大规模开发利用，体积压裂技术逐步得到推广应用。致密油气藏及页岩油气藏属于非常规天然气资源，具有储层岩性复杂、基质渗透性差、页理层理发育等特征，一般无自然产能，压裂后形成的网络裂缝体系是其主要的渗流通道。体积压裂的目的即形成纵向上裂缝高度贯穿整个有效储层厚度、横向上多条主缝和支缝纵横交错相互连通的裂缝网络体系。研究表明，渗透率越小，则网络裂缝中支缝系统对产量的贡献越大，当渗透率≤1×10^-4mD，裂缝网络对产能极限贡献达80％左右。

由于网络裂缝包含多裂缝系统，如主缝的条数、缝长、导流能力及支缝的条数、缝长与导流能力等参数，与传统的仅针对主缝进行的裂缝参数优化设计有很大区别，如何对其进行科学的优化设计，一直困扰着广大科技工作者。目前的优化方法一直采用以往单一裂缝的优化思路，通过在储层中设置人工主裂缝的长度及导流能力，分别模拟压后产量的变化趋势，根据趋势曲线的拐点获取最佳缝长及最佳导流能力。与现场实际情况相比，该方法存在诸多局限性：没有考虑多裂缝系统；简单假设从井筒到裂缝端部的支撑缝高不变；裂缝导流能力为一恒定值；忽略网络裂缝压裂中常用的支撑剂段塞式加砂等模式的影响。因此，应用常规方法模拟页岩气井压后产量动态没有任何指导意义。

因此，亟需提出一种新的网络裂缝参数优化方法，设计结果可为后续的压裂施工参数设计及最终的压后产量和经济效益评估提供坚实的依据。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种用于优化多段压裂水平井网络裂缝参数的方法。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于优化多段压裂水平井网络裂缝参数的方法，包括：

获取目标区块的储层特性参数；

基于所述储层特性参数建立目标区块包括主缝和支缝的多段压裂水平井的网络裂缝模型；

设计所述网络裂缝模型的网络裂缝参数；

基于正交设计方法优化并确定所述网络裂缝参数。

根据本发明的一个实施例，所述网络裂缝参数包括主缝参数、支缝参数和支撑裂缝高度系数，其中，所述主缝参数包括主缝缝长、主缝导流能力、主缝缝间距和主缝失效周期，所述支缝参数包括支缝缝长、支缝导流能力、支缝缝间距和支缝失效周期。

根据本发明的一个实施例，基于所述主缝参数设计所述支缝参数。

根据本发明的一个实施例，基于所述主缝参数设计所述支缝参数进一步包括基于所述主缝缝长设计所述支缝缝长的步骤，该步骤包括：

基于压裂获取的经验裂缝尺寸，设置n水平主缝缝长；

基于主缝诱导应力作用范围上限，设置n水平支缝缝长。

根据本发明的一个实施例，基于所述主缝参数设计所述支缝参数进一步包括基于所述主缝导流能力设计所述支缝导流能力的步骤，该步骤包括：

基于支撑剂短期导流能力测试结果、实际压裂施工平均砂液比及段塞式加砂泵注程序，设计n水平主缝初期导流能力；

基于支撑剂长期导流能力测试结果和现场压裂井失效周期确定n水平主缝失效周期，进而确定n水平主缝长期导流能力；