[发明专利]基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法

说明书

本发明提供一种基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法，包括：步骤1，根据待压裂改造储层的地质条件，建立储层岩体力学模型；步骤2，根据实际岩心岩石力学试验测试结果及连续测井数据，对储层岩体力学模型进行赋值；步骤3，将实际地应力的真实值施加在储层岩体力学模型的外边界；步骤4，开展有限元数值计算分析，获得储层岩体力学模型的应力分布；步骤5，根据有限元计算结果，获得暂堵压裂裂缝的扩展模式；步骤6，进行暂堵压裂裂缝复杂性识别评估。该基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法通过对压裂裂缝复杂性的精细识别，可有效指导现场压裂设计，提高储低渗储层的改造程度。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法。

背景技术

低渗油藏必须进行水力压裂改造，才能获得油气产量。然而，低渗油藏孔隙度低、孔隙结构复杂、砂体连通性差、非均匀性严重，现阶段水力压裂技术造人工裂缝一般方向固定，人工裂缝几乎不发生转向，人工裂缝复杂性低。在现阶段水力压裂形成人工裂缝过程中引入暂堵材料强制人工裂缝转向，目前对缝内暂堵压裂裂缝是否转向、缝内转向机理和方式以及如何实现缝内转向等问题的研究比较薄弱；如果进行缝内暂堵压裂的室内物模实验，成本高、难度大，实验时间长，且物模实验数据的离散性较大，无法直接识别缝内暂堵压裂裂缝复杂性。因此，开发一种直观的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法，对于低渗油藏的开发具有重要意义。为此我们发明了一种新的基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据目的层厚度、目的层孔渗特性、目的层岩石力学参数、初始地应力、施工排量、压裂液粘度等条件参数，建立对储层岩体力学模型进行模拟计算的数值模型，预测暂堵压裂裂缝的起裂与延伸转向的基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法，该基于数模的缝内暂堵压裂裂缝复杂性识别方法包括：步骤1，根据待压裂改造储层的地质条件，建立储层岩体力学模型；步骤2，根据实际岩心岩石力学试验测试结果及连续测井数据，对储层岩体力学模型进行赋值；步骤3，将实际地应力的真实值施加在储层岩体力学模型的外边界；步骤4，开展有限元数值计算分析，获得储层岩体力学模型的应力分布；步骤5，根据有限元计算结果，获得暂堵压裂裂缝的扩展模式；步骤6，进行暂堵压裂裂缝复杂性识别评估。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，通过深度、相邻层分布情况选择直井的压裂改造层位，确定模型X、Y、Z的几何尺寸，建立几何形状是一个立方体或长方体的储层岩体力学模型，其中直井井眼位置与模型Z方向中轴线重合，压裂的注液点可以选择施加在任意目的层位置。

在步骤2中，根据实际岩心岩石力学试验测试结果及连续测井数据，获得储层的弹性模量E、泊松比υ、残余应力σ_r、抗压强度σ_c、抗拉强度σ_t、孔隙度φ、渗透率k、测井密度数据ρ_i这些参数，同时获得施工参数包括注液排量、压裂液粘度，并将这些参数值对储层岩体力学模型进行赋值。

在步骤3中，根据待压裂改造区块的实际地层地质力学条件，获得最大水平主应力σ_H、最小水平主应力σ_h、最大垂直主应力σ_V以及隔层和油层的分布特征，并根据实际地应力的真实值将σ_H、σ_h和σ_V分别施加在储层岩体力学模型的外边界。

在步骤4中，开展有限元数值计算分析，获得储层岩体力学模型中任意剖面的应力场分布，根据应力场获得在压裂液液压、初始地应力、暂堵剂联合作用下主裂缝周围的应力转向区和压应力集中区以及拉应力集中区。