一种压裂充填工艺参数优化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110671089A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201911006700.0(22)申请日2019.10.22(71)申请人中海油田服务股份有限公司地址065201河北省廊坊市三河市燕郊开发区海油大街18号(72)发明人黄杰阮新芳刘正伟巩永刚夏金娜郭布民袁征胡泽根李开兴蔡东兴(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人陈丹张奎燕(51)Int.Cl.E21B43/267(2006.01)E21B49/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种压裂充填工艺参数优化设计方法(57)摘要一种压裂充填工艺参数优化设计方法，包括：根据帕金斯岩石力学公式计算裂缝宽度和给定支撑剂体积下的裂缝长度，将帕金斯岩石力学公式引入支撑剂指数优化设计方法计算公式中，推导得到支撑剂体积、施工净压力P净与无因次采液指数间的对应关系式，并计算给定支撑剂体积下的无因次采液指数；利用得到的长度数据和无因次采液指数数据，绘制给定支撑剂体积与裂缝长度或无因次采液指数之间的对应关系图，然后综合现场施工情况，利用得到的对应关系图确定优化的支撑剂体积以及裂缝长度。该方法的优化结果与现场的实际情况符合良好，而且产能预测准确率高。CN110671089ACN110671089A权利要求书1/2页1.一种压裂充填工艺参数优化设计方法，包括如下步骤：(1)根据帕金斯岩石力学公式(7)计算裂缝的宽度；其中，w——裂缝的宽度，单位为m；v——泊松比；P净——施工净压力，单位为MPa；h——油层厚度，单位为m；E——杨氏模量，单位为MPa；(2)将支撑剂体积公式VP＝2xfwh代入帕金斯岩石力学公式(7)中，得到裂缝的长度计算公式(8)，根据公式(8)计算给定支撑剂体积下的裂缝的长度；其中，Xf——裂缝的长度，单位为m；3VP——支撑剂体积，单位为m；(3)将帕金斯岩石力学公式(7)引入支撑剂指数优化设计方法计算公式(4)中，推导得到支撑剂体积VP、施工净压力P净与无因次采液指数间的对应关系式；u＝lnCfd其中，JDF——压裂充填后无因次采液指数；Cfd——无因次裂缝导流能力；Nprop——支撑剂指数；(4)利用得到的支撑剂体积VP、施工净压力P净与无因次采液指数间的对应关系式，计算给定支撑剂体积下的无因次采液指数；(5)利用步骤(2)得到的给定支撑剂体积下的裂缝的长度数据和步骤(4)得到的给定支撑剂体积下的无因次采液指数数据，绘制给定支撑剂体积与裂缝的长度或无因次采液指数之间的对应关系图；(6)根据步骤(5)得到的对应关系图综合现场施工情况，确定优化的支撑剂体积以及裂缝的长度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)包括：1)将帕金斯岩石力学公式(7)和步骤(2)得到的公式(8)代入无因次裂缝导流能力公式中，得到公式(9)：2CN110671089A权利要求书2/2页其中，Kf——裂缝渗透率，单位为mD；K——储层渗透率，单位为mD；2)将支撑剂指数公式(3)和公式(9)代入公式中，得到公式(10)：3其中，Vr——储层泄流面积，单位为m；Xe——储层边长，单位为m；3)将公式(9)和(10)代入支撑剂指数优化设计方法计算公式(4)中，得到支撑剂体积VP、施工净压力P净与无因次采液指数间的对应关系式(11)；3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(6)包括：找到步骤(5)得到的给定支撑剂体积与无因次采液指数之间的对应关系图上的拐点，将拐点对应的支撑剂体积以及裂缝的长度最为优化的支撑剂体积以及裂缝的长度；或者，根据现场施工情况确定优化的支撑剂体积或裂缝的长度中的一个参数，然后根据确定出的该一个参数确定另一个参数。3CN110671089A说明书1/7页一种压裂充填工艺参数优化设计方法技术领域[0001]本申请涉及压裂充填技术领域，尤指一种压裂充填工艺参数优化设计方法。背景技术[0002]压裂充填技术是针对中高渗透油藏开发中因地层出砂导致油井减产或停产而研究的一种新型措施，具有增产与防砂的双重效果，在国内外海上油田得到了广泛应用。压裂充填技术的实质是采用端部脱砂技术使携砂液在裂缝端部脱砂，然后膨胀与充填裂缝，形成短而宽的高导流能力渗流通道。[0003]目前国内的压裂充填工艺参数设计多采用经验法，针对性与指导性有限，导致目前国内的压裂充填施工参数保守且单一，部分压裂充填井的增产防砂效果不理想。而国外油田多采用支撑剂指数优化设计方法(国外称为UnifiedFractureDesign，可参见期刊SocietyofPetroleumEngineers的SPE86483的报道)对压裂充填工艺参数进行优化设计，但支撑剂指数优化设计方