[发明专利]一种利用水力裂缝蠕变扩展确定压后焖井时间的方法

说明书

本发明涉及一种利用水力裂缝蠕变扩展确定压后焖井时间的方法，依次包括以下步骤：(1)获取压裂施工排量Q、裂缝高度H、压裂液滤失系数C、压裂液黏度μ、压裂液流变指数n′、压裂液稠度系数K′，目标层位岩样的杨氏模量E、泊松比ν、弹性模量G、体积模量K以及岩石材料常数D_m、φ_m；(2)计算压裂造缝结束时的裂缝长度、裂缝宽度、缝内不同位置的压力；(3)获得裂缝总宽度、裂缝总体积和裂缝蠕变宽度、裂缝蠕变体积；(4)计算j时刻裂缝尖端的J积分和C^*积分；(5)绘制dJ_j/dt_j‑t_j曲线图和曲线图并判断焖井时间的上下界限。本发明用于优化油气井压后焖井时间，扩大压裂波及范围，有效提高产能，克服了现有技术的缺陷和不足，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体涉及一种利用水力裂缝蠕变扩展优化压后焖井时间的方法。

背景技术

随着油气资源的不断开发，人们对页岩等非常规储层中的资源探索成为了石油领域的热点。目前，水力压裂是开发非常规油气的重要技术手段之一。随着压裂技术的普及，众多压裂施工经验表明，页岩气等软岩层开发中，压后焖井能够使裂缝进一步延伸，提升裂缝穿透距离，压后焖井一段时间能够有效提高油井产能。焖井时间对压后焖井效果有着重要影响，焖井时间过短则提前结束了裂缝延伸，达不到最佳的增产效果；而焖井时间过长则会出现较严重的敏感性损害，削弱油井产能。因此，压后焖井时间的优化对非常规油气资源的开发有着重要意义。

目前，压后焖井时间的判断方法有很多。有的利用页岩气井焖井时间与压裂液返排率、气井初始产能的对应关系优选最佳产能下的焖井时间范围(张寅，李世恩.涪陵页岩气井焖井时间与产能关系分析[J].江汉石油职工大学学报,2017,30(5):49-51)；有的结合焖井后压力下降拐点的时间和无阻流量与焖井时间的关系来判断焖井时间(黄小青，韩永胜，杨庆，等.昭通太阳区块浅层页岩气水平井试气返排规律[J].新疆石油地质,2020,(4):457-463，470)；还有一些方法通过页岩水化起裂的阈值压力判断焖井时间以达到最佳增产效果(韩慧芬，杨斌，彭钧亮.压裂后焖井期间页岩吸水起裂扩展研究—以四川盆地长宁区块龙马溪组某平台井为例[J].天然气工业,2019,39(1):74-80；Tao,L.,Guo,J.,Shan,J.ANew Shut in Time Optimization Method for Multi-Fractured Horizontal Wells inShale Gas Reservoirs[J].American Rock Mechanics Association,2020)。

但上述压后焖井时间的判断方法，均未考虑页岩储层中人工裂缝的蠕变扩展。这使得在页岩等软岩层中的压后焖井时间判断适应性偏低，焖井措施后效果良莠不齐。因此，需要一种基于水力裂缝蠕变扩展来判断焖井时间上下界限的方法，从而获得较为合理的页岩储层中的压后焖井时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用水力裂缝蠕变扩展确定压后焖井时间的方法，用于优化油气井压后焖井时间，扩大压裂波及范围，有效提高产能，克服了现有技术的缺陷和不足，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

本发明将J积分和C*积分作为裂缝蠕变扩展的判据。在研究裂缝蠕变扩展的相关问题时，J积分和C*积分有着重要的作用。J积分具有时间依赖性，是蠕变裂缝延时起裂的判据，在时间推移的过程中，J积分会累积上升，蠕变裂缝会在静止一段时间后产生起裂的行为。而C^*一般用来表征蠕变裂缝尖端的应力、应变分布情况，与裂缝尖端的扩展速度有着较强的相关性，是裂缝蠕变延伸动力的判断依据。

一种利用水力裂缝蠕变扩展确定压后焖井时间的方法，依次包括以下步骤：