[发明专利]一种裂缝型油气储层加密井改造优化方法

说明书

本发明涉及一种裂缝型油气储层生产过程中地应力变化下加密井改造优化方法，他包括以下步骤：S1、建立三维地质网格属性模型；S2、建立天然裂缝网格属性模型；S3、建立水力压裂模拟模型；S4、建立三维油气藏数值模拟模型，计算生产、注入过程中储层孔隙压力场及温度场；S5、建立适用于力学计算的三维地应力模型；S6、生成初始三维地应力场；S7、建立四维动态地应力模型；S8、渗流‑应力耦合模型求解；S9、优选储层改造工艺参数。本发明的有益效果是：能够有效针对裂缝性油气藏特征，反映压裂井储层开发过程中地应力及孔弹性参数变化，为加密井布置及压裂改造方案优化提供指导。

技术领域

本发明涉及石油与天然气开发领域，尤其涉及一种裂缝型油气储层加密井改造优化方法。

背景技术

目前油气资源依然在我国能源安全、国民经济发展中发挥着重要作用，其中非常规资源在我国油气生产领域所占比重逐渐增加，尤其是页岩油气资源，该类储层往往天然裂缝特别发育，而如何合理高效开发这类油气藏资源已成为目前油气勘探开发领域一个备受关注的问题。我国的页岩油气资源开发理论与方法尚处在探索阶段，在开发过程中需要评价前期开发效果，调整后续开发方案，优化井网，合理设计加密井位置，优选压裂施工参数，充分发挥未动用区油气资源潜力。压裂增产工艺是油气开发、增加开发效果的重要工艺，地应力场会严重影响压裂裂缝延展。因此，油气开发方案的调整必须考虑地应力场情况。

一般来说储层地应力场只能较为准确的反映某一时刻的地应力状态，而随着油气井的生产、注入开发，由于储层流体的变化及储层岩石的各向异性和非均质性，储层地应力会发生非线性和不规律的变化。在油气储层开发过程中，如果只按照原始地应力设计开发方案时，势必会影响开发效果，因此，本发明针对以上问题，提出了一种裂缝型油气储层生产过程中地应力变化下加密井改造优化方法。

储层地应力变化主要涉及原地应力场分布模型、压裂裂缝诱导应力模型及孔隙压力诱导模型。针对地应力变化模型，自20世纪90年代以来，先后发展出了Teufel等和Chen等提出的单孔隙和双孔隙渗流-应力耦合模型，Cuisiat等、Gutierrex等提出的全耦合有限元模型，Settari等、Tran等为解决全耦合收敛性差而提出的部分耦合有限元模型，Onaisi等、Samier等提出的显示积分耦合模型等。在此基础上，Hatchell等、Herwanger等、Onaisi等渗流-应力耦合模型。同时商业软件逐渐在渗流-应力耦合中发挥出强大的优势，其中应用较广、认可度较高的耦合系统主要有以Code-Bright、COMSOL等为代表的有限差分法全耦合，以TOUGH和FLAC3D耦合、ECLIPSE与ABAQUS耦合等为代表的有限元法部分耦合，以ECLIPSE与VISAGE耦合、ATHOS与ABAQUS耦合为代表的有限元法单向耦合。但现有模拟方法多采用理想假设模型，未考虑裂缝储层渗流模型，而水力压裂裂缝则采用简单的两翼缝模型，并未基于油气藏实际生产。另外，针对油气藏实际生产过程中动态地应力场情况下油气藏加密井选井、施工参数优选等问题目前依然缺少系统性指导方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对裂缝型油气藏开发过程中，在水力压裂生成的复杂裂缝网络的条件下，模拟不同生产/注入时期储层孔隙压力、应力场变化，从而指导优化加密井井位选择及水力压裂参数优化的裂缝型油气储层加密井改造优化方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种裂缝型油气储层加密井改造优化方法，其特征在于：包含以下步骤：

S1、根据油气藏储层构造、单井井层数据、物性数据、岩性数据、岩石力学数据、应力数据及地震数据，通过属性粗化、插值计算方法，建立目的区块包含地层厚度、应力、岩性、物性及岩石力学性质的三维地质网格模型。

S2、建立反映储层天然裂缝形态分布的离散裂缝网络分布模型，计算裂缝所在的地质网格属性。

S3、在S1和S2模型基础上，根据压裂施工数据，模拟三维水力压裂缝网扩展分布情况，计算水力压裂缝网属性。