一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法.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CN110410054A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910551770.8(51)Int.Cl.(22)申请日2019.06.25E21B43/267(2006.01)E21B49/00(2006.01)(71)申请人中联煤层气有限责任公司G06F17/50(2006.01)地址100000北京市朝阳区酒仙桥路乙21号3幢6层、7层、8层、9层、14层、15层、16层申请人中海油能源发展股份有限公司西南石油大学(72)发明人李忠城李昀昀杨兆中张亚飞李宇熊俊雅张云鹏刘羽欣汪若璇杨晨曦(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人房立普权利要求书1页说明书10页附图3页(54)发明名称一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法(57)摘要本发明公开了一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，包括以下步骤：S1、收集目标煤层气井的储层岩石相关参数；S2、标定压裂后初始时刻支撑裂缝全域导流能力的空间分布；S3、建立煤粉沉积、支撑剂嵌入和时间对支撑剂充填裂缝导流能力影响的机理表达式；S4、根据已经建立的导流能力变化机理模型，对步骤S2中所标定的全域导流能力进行空间离散，得到不同时刻每一离散单元的导流能力值；S5、以步骤S4的计算结果作为起点，重复步骤S3～S4，直至将全域导流能力计算完毕。本发明克服了现有室内实验预测导流能力的缺点，实现煤层气井压裂后，考虑煤粉沉积和支撑剂嵌入对导流能力的伤害，达到能有效预测全域支撑剂充填裂缝的变时空导流的能力。CN110410054ACN110410054A权利要求书1/1页1.一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、收集目标煤层气井的储层岩石力学参数、完井参数、压裂施工参数、地层参数；S2、采用压裂施工压力反演技术，标定压裂后初始时刻支撑裂缝全域导流能力的空间分布；S3、建立煤粉沉积、支撑剂嵌入和时间对支撑剂充填裂缝导流能力影响的机理表达式；S4、根据已经建立的导流能力在不同时间随煤粉运移沉积、支撑剂嵌入变化机理模型，对步骤S2中所标定的全域导流能力进行空间离散，得到不同时刻每一离散单元的导流能力值；S5、以步骤S4的计算结果作为起点，重复步骤S3～S4，直至将全域导流能力计算完毕。2.根据权利要求1所述的一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，其特征在于，所述压裂施工压力反演技术为：是将目标井地层参数和压力施工参数导入压裂裂缝模拟软件，拟合得到压裂施工结束时的裂缝形态，获得初始人工裂缝的形态以及裂缝中初始导流能力分布。3.根据权利要求1所述的一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，其特征在于，所述机理表达式为：将支撑剂充填层动态缝宽和支撑裂缝动态导流能力通过时间关系进行乘积耦合。4.根据权利要求3所述的一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，其特征在于，所述支撑剂充填层动态缝宽为：根据煤岩、支撑剂的力学特征和压裂后井底流压变化，建立考虑支撑剂充填层缝宽随时间变化的计算模型，包括以下步骤：a、通过三轴岩石力学参数测试，获得煤岩岩样和支撑剂材料的力学参数，为模型提供必要基础参数；b、根据压裂后排采数据，计算得到井底流压，进而计算得到缝内流体压力，从而计算得到不同时刻裂缝壁面有效应力。5.根据权利要求1所述的一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法，其特征在于，所述支撑裂缝动态导流能力为：基于经典过滤理论考虑煤粉沉积堵塞对孔隙度的影响，建立考虑支撑剂充填层渗透率随时间变化的计算模型，包括以下步骤：Ⅰ、根据支撑剂对煤粉的捕集效率和支撑剂充填层的孔隙度计算得到煤粉沉积系数；Ⅱ、根据煤粉沉积系数和填砂裂缝中的煤粉浓度计算得到煤粉沉积堵塞后的支撑裂缝孔隙度；Ⅲ、根据K-C方程得到煤粉沉积堵塞后的裂缝渗透率。2CN110410054A说明书1/10页一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法技术领域[0001]本发明涉及煤层气增产改造领域技术领域，具体涉及一种煤层气井压裂裂缝变时空导流能力的预测方法。背景技术[0002]我国煤层气资源量丰富，地质资源量位居世界第三，开发利用前景广阔。由于其独特的赋存状态与储层物性，通过水力压裂建立有效裂缝网络是煤层气开发的关键。但是在压裂后煤层气井开采实践中，由于煤粉会沉降堵塞煤层裂缝系统，显著降低煤层渗透率，导致使产水量明显降低、煤层气解吸缓慢，对气井工业产量的形成造成严重影响，因此，研究煤粉的运移规律，控制煤粉的产出已成为煤层气井高产、稳产的关键。[0003]由于支撑剂充填层的导流能力难以通过井下装置测量获得，目前支撑剂导流能力评价主要以室内实验为主，但也只能获得裂缝系统随时间变化下的平均导