[发明专利]一种页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法

说明书

本发明公开一种页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法，包括获取目标地层的基本参数；建立Laplace空间下的单条裂缝的无因次产量解模型；根据目标地层的基本参数、Laplace空间下的单条裂缝的无因次产量解模型，通过流量叠加原理和Stehfest数值反演，获得实空间下的无因次产量；根据无因次产量定义式，得到页岩油储层分段压裂水平井产量。本发明充分考虑了水力裂缝的渗透率变化以及分段压裂的未改造区，建立起基于变裂缝渗透率的三区线性渗流模型；提出的页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法考虑全面；其计算结果更加贴近油气田开发中的实际情况，能够更准确的预测分段压裂水平井的产量。

技术领域

本发明涉及一种页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法，属于非常规油气增产改造技术领域。

背景技术

全球页岩油资源丰富。根据美国能源信息署(EIA)和美国先进资源国际公司(ARI)数据，截至2017年底，全球页岩油地质资源总量9368.35亿吨，技术可采资源量为618.47亿吨。中国技术可采资源量43.93亿吨，约占全球的6％，排名全球第三。目前，页岩油的开发主要依靠水平井+分段压裂技术。通过储层和裂缝的各项参数可以计算水平井的产能，对非常规油气藏的开发具有指导意义。当前的产能研究主要围绕数值解、解析解以及半解析解展开。数值解需要参数资料精度高，获取难度大，且实验成本高。解析\半解析法因其所需参数少，计算方便，广泛应用于工程计算。

当前，计算产能的解析解研究主要把压后储层考虑为裂缝和改造区的两区渗流模型，并且认为裂缝的渗透率是一个常数，与位置无关。但是，进行分段压裂时，通常段间距比较大，水力压裂的改造不能波及两段之间的整个区域，存在未改造区域；并且压裂工艺加砂方式决定了裂缝端部加砂强度高，裂缝尖端部分支撑剂铺置少，支撑剂分布呈非均匀特点，所以裂缝内渗透率不是常数，而是随位置而变化的。于是，亟需建立一种变裂缝渗透率的三线性渗流模型的产能计算方法，更准确的预测分段压裂水平井的产量。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩油储层分段压裂水平井三线性产能计算方法，包括：

获取目标地层的基本参数；

建立Laplace空间下的单条裂缝的无因次产量解模型；

式中：为Laplace空间下水平井的产量；F_CD为最大无因次导流能力；t为流体流动时间；k_FD为无因次裂缝渗透率；；I₀、I₁分别为零阶、一阶第一类Bessel函数；K₀、K₁分别为零阶、一阶第二类Bessel函数；τ为中间变量；

根据目标地层的基本参数、Laplace空间下的单条裂缝的无因次产量解模型，通过流量叠加原理和Stehfest数值反演，获得实空间下的无因次产量；

根据无因次产量定义式，得到页岩油储层分段压裂水平井产量。

进一步的技术方案是，所述建立Laplace空间下的单条裂缝的无因次产量计算模型包括：

建立三区渗流物理模型；

根据未改造区基质流体、改造区流体、水力裂缝区流体的运动方程、岩石状态方程以及质量守恒定律分别建立未改造区流体线性渗流模型、改造区流体线性渗流模型、水力裂缝区流体线性渗流模型；