[发明专利]一种致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法

说明书

一种致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法，首先利用位移不连续方法、力学机理分析和起裂与扩展准则，建立考虑多裂缝应力干扰的致密储层组合地应力场计算模型；然后针对体积压裂多裂缝扩展过程中存在应力干扰问题，建立压裂液在主、次裂缝内部流动压降分布模型，形成致密储层体积压裂水平井缝网扩展理论模型；最后综合分析不同因素对体积压裂缝网结构形态的影响，通过定义多个特征参数来表征裂缝网络结构形态及属性特征。最终建立一套致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法。本发明具有模型因素考虑全面、模拟效率高和结果可视化等优点，为致密储层压裂优化设计及高效开发具有一定的指导意义。

技术领域

本发明涉及油井的开发领域，特别涉及一种致密储层体积压裂缝网扩展模拟及表征方法。

背景技术

我国西部鄂尔多斯盆地陆相致密储层由于脆性较强，天然裂缝普遍发育。致密储层中伴生的天然裂缝和体积压裂产生的人工网络裂缝共同构成了极为复杂的多重孔隙介质网络系统，影响着油井的开发效果。目前鄂尔多斯盆地致密储层体积压裂井衰竭开发采收率普遍偏低，而注水开发时存在注入水水窜严重、水驱动用程度低等问题，根本原因在于压后复杂裂缝网络的形成机制及扩展模拟预测困难。

致密储层体积压裂存在多裂缝应力干扰现象，直接决定着复杂裂缝网络的最终扩展形态，而常规的解析/半解析模型还是数值模型，都是以假设主、次裂缝形成规则缝网的方式进行简化处理，无法精细刻画缝网微结构特征。目前，从理论上描述水力裂缝与天然裂缝交互作用形成复杂缝网形态仍然十分困难，无法考虑主裂缝与天然裂缝交织的微观形态，导致基础模型不够精确，与实际偏差较大。

致密储层脆性较强、天然裂缝较发育、非均质严重，这些地质特征条件与压裂施工因素共同对水力压裂裂缝的扩展及最终形态起着关键作用。针对Fisher^[1](2005)、Daniels^[2]和Le Calvez^[3](2007)等人利用微地震监测统计资料的相关研究结果，国内外研究学者常采用室内实验和数值模拟方法进行压裂裂缝扩展规律分析。但由于实验条件限制，复杂裂缝室内物理模拟困难，而数值模拟方法给模拟复杂裂缝扩展带来了极大的便捷。