[发明专利]非常规储层多簇射孔竞争起裂与扩展模拟方法及装置

说明书

本发明提供了一种非常规储层多簇射孔竞争起裂与扩展模拟方法及装置，该方法包括：根据原地应力、井眼诱导应力以及井眼轨迹生成井周应力预测模型；基于压裂液注入过程中的渗滤特征，根据所述井周应力预测模型生成渗流‑应力起裂压力预测模型；基于井周储层物性、井周地应力非均质性以及射孔孔眼压力，根据所述井周应力预测模型、所述压力预测模型、多裂缝起裂过程中的流量动态分配、多裂缝扩展过程中的流量动态分配、先起裂射孔簇延伸所产生的裂缝诱导应力以及地层流体压力变化所产生的诱导应力生成多簇射孔竞争起裂与扩展模型。本发明可更好的提升非常规储层分段多簇的压裂改造效果。

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发技术领域，尤其是非常规油气田的开发技术领域，具体涉及一种非常规储层多簇射孔竞争起裂与扩展模拟方法及装置。

背景技术

非常规油气资源有着较大的能源占比，且勘探开发潜力巨大。非常规油气资源未来将成为常规油气资源的重要战略接替，非均质性是非常规储层的根本特性。水平井分段多簇压裂作为非常规油气高效开发的关键技术，通过分段多簇射孔压裂酸化改造实现储层体积压裂改造。体积压裂有效改造的前提是各射孔簇都能起裂并有效延伸。然而现场测试和理论研究表明，由于地应力差异、储层非均质性等以及应力阴影造成的屏蔽作用等，导致并不是所有射孔簇都能起裂并有效扩展，制约了非常规油气藏的压裂酸化效果。

现有技术中，关于多簇射孔多裂缝扩展模型的研究均假设所有射孔簇均同时起裂形成了裂缝并扩展，重点研究了多裂缝竞争扩展的影响因素和机理。在实际压裂酸化过程中，并不是所有射孔簇裂缝都能同时起裂。因此，目前的研究还没有全面考虑地应力、储层非均质性、先起裂射孔簇裂缝诱导应力对后续射孔簇能否起裂以及起裂次序的影响；更没有将非均质储层的多簇射孔、竞争起裂作为一个整体耦合起来进行研究。对非均质储层多簇射孔竞争起裂与扩展规律认识不清楚，制约了非常规储层水平井分段多簇的压裂改造效果。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明所提供的非常规储层多簇射孔竞争起裂与扩展模拟方法及装置，综合考虑了地应力差异、储层非均质性、应力阴影造成的屏蔽作用对于非常规储层的射孔簇起裂以及扩展的影响，并以此为基础建立以及求解模型，进而更好的提升非常规储层分段多簇的压裂改造效果。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种非常规储层多簇射孔竞争起裂与扩展模拟方法，包括：

根据原地应力、井眼诱导应力以及井眼轨迹生成井周应力预测模型；

基于压裂液注入过程中的渗滤特征，根据所述井周应力预测模型生成渗流-应力起裂压力预测模型；

基于井周储层物性、井周地应力非均质性以及射孔孔眼压力，根据所述井周应力预测模型、所述压力预测模型、多裂缝起裂过程中的流量动态分配、多裂缝扩展过程中的流量动态分配、先起裂射孔簇延伸所产生的裂缝诱导应力以及地层流体压力变化所产生的诱导应力生成多簇射孔竞争起裂与扩展模型。

一实施例中，所述基于压裂液注入过程中的渗滤特征，根据所述井周应力预测模型生成渗流-应力起裂压力预测模型，包括：

根据所述井周应力预测模型、所述原地应力的诱导应力、套管水泥环诱导应力以及射孔孔眼应力场生成起裂压力预测模型；

利用最大张应力方法，根据岩石吸水导致孔弹性系数以及所述起裂压力预测模型生成所述渗流-应力起裂压力预测模型。

一实施例中，所述基于井周储层物性、井周地应力非均质性以及射孔孔眼压力，根据所述井周应力预测模型、所述压力预测模型、多裂缝起裂过程中的流量动态分配、多裂缝扩展过程中的流量动态分配、先起裂射孔簇延伸所产生的裂缝诱导应力以及地层流体压力变化所产生的诱导应力生成多簇射孔竞争起裂与扩展模型，包括：

根据射孔簇裂缝扩展应力场以及裂缝摩阻生成射孔簇裂缝扩展模型；