[发明专利]一种致密油水平井大井组整体压裂优化设计方法

说明书

本发明公开了一种致密油水平井大井组整体压裂优化设计方法，第一步，建立三维地质模型和地应力模型；第二步，确定最优的裂缝参数，包括簇间距、簇数、裂缝支撑半长和导流能力；第三步，裂缝参数模拟并根据水平段长度及优化的簇间距、簇数确定段长和段数；第四步，根据第三步参数对压裂过程进行优化，确定总单段入地液量、实现裂缝有效支撑所需要的砂量以及压裂排量；第五步，根据第四步中确定的数据进行压裂。通过总单段入地液量、压裂排量、实现裂缝有效支撑所需要的砂量、压裂过程中所用技术，压裂液和支撑剂粒径的选择，提高致密油丛式水平井组压裂裂缝控制程度，提升改造效果，增大全生命周期内的单井累计产量。

技术领域

本发明属于油气田勘探和开发领域，具体涉及一种致密油水平井大井组整体压裂优化设计方法。

背景技术

目前国内低压致密油藏水平井体积压裂优化设计主要是针对单井，裂缝参数及压裂施工参数设计是以单井达到改造要求为目标。该优化设计方法由于考虑的因素有限，没有把井组整体当做一个改造单元来进行系统设计，因此该方法不适合于致密油水平井丛式大井组体积压裂优化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种致密油水平井大井组整体压裂优化设计方法，解决致密油丛式水平井组压裂裂缝控制程度低、改造效果差、平台井间干扰机率大的问题。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种致密油水平井大井组整体压裂优化设计方法：

第一步，收集目标区块储层的地质资料，建立三维地质模型和地应力模型；

第二步，模拟不同簇间距、支撑缝长、裂缝导流能力下的压后生产动态，确定裂缝参数，包括簇间距、簇数、裂缝支撑半长和导流能力；

第三步，裂缝参数模拟并根据水平段长度及优化的簇间距、簇数确定段长和段数；

第四步，根据最优裂缝参数、段长和段数对压裂过程进行优化，优化即确定总单段入地液量、实现裂缝有效支撑所需要的砂量以及压裂排量；

第五步，根据第四步中确定的数据进行压裂。

总单段入地液量的确定方法为，根据单段入地液量与压裂裂缝的半带长的关系，得到压裂裂缝基本实现井间、段间全覆盖时所需的第一单段入地液量；

从补充地层能量出发，按照入地液量与增能的关系，得到裂缝改造体积范围内地层能量达到原始地层压力的110～130％需再增加的第二单段入地液量，计算公式为ΔV＝C_t·V·ΔP，总单段入地液量为第一单段入地液量和第二单段入地液量之和；式中ΔV为需增加的液量，单位为立方米；C_t为综合压缩系数；V为裂缝改造体积-入地液量，单位为立方米；ΔP为增加的地层压力，单位为兆帕。

所述第一步中，地质资料包括渗透率、孔隙度、油层厚度、三向地应力大小及方向、天然裂缝及微断层发育情况。

所述压裂排量确定的具体方法为，根据水平两向应力差和天然裂缝破裂准则，得到实现天然微裂缝张开所需的净压力，进而计算所需的最低排量；

根据限流压裂法原理，得到多簇射孔条件下，要实现各簇完全起裂所需的最低排量；

根据激活天然裂缝净压力、克服多簇完全起裂最大应力差、避免缝高失控值所需的最低排量，确定注入排量。

所述第四步中，实现裂缝有效支撑所需要的砂量由有效支撑缝长和裂缝导流能力确定。

第五步压裂过程中，采用极限射孔技术和动态多级暂堵转向压裂技术；

采用极限射孔技术时，采用限流法原理，模拟计算极限射孔增加簇数、减少孔数、多簇同时起裂条件下的射孔簇数、单簇孔数、孔径参数。