确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的方法.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CN105350960A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510889471.7(22)申请日2015.12.07(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人曾凡辉郭建春柯玉彪(74)专利代理机构北京国昊天诚知识产权代理有限公司11315代理人刘戈(51)Int.Cl.E21B49/00(2006.01)E21B43/267(2006.01)权利要求书6页说明书16页附图3页(54)发明名称确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的方法(57)摘要本申请公开了确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的方法，包括：收集储层物性、流体性质、水平井筒、支撑剂性质的参数；按横向渗透率分布情况将非均质气藏沿水平井筒长度方向划分成至少两个均质的渗流带，所述渗流带含有人工裂缝；建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型；修正裂缝内高速非达西流动的有效渗透率；求解考虑裂缝高速非达西流的裂缝产量模型，建立非均质气藏压裂水平井裂缝参数的评价图版；确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数。本申请能够考虑低渗透气藏非均质性特征和压裂水平井裂缝中存在高速非达西流的综合影响，实现对低渗透非均质气藏压裂水平井各段裂缝参数和支撑剂规模的快速高效确定。CN105350960ACN105350960A权利要求书1/6页1.确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别收集储层物性、流体性质、水平井筒、支撑剂性质的参数；2)按横向渗透率分布情况，将非均质气藏沿水平井筒长度方向划分成至少两个均质的渗流带，所述渗流带含有人工裂缝；3)建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型；4)修正步骤3)中裂缝内高速非达西流动的有效渗透率；5)建立裂缝高速非达西流的裂缝产量模型，建立非均质气藏压裂水平井裂缝参数的设计图版；6)确定低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述储层物性、流体性质、水平井筒、支撑剂性质的参数包括：气藏厚度、宽度，各渗透带渗透率、长度；气体粘度、偏差因子、相对密度；储层温度、平均压力、拟稳态时产量及水平井井筒压力；初始支撑渗透率。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2)将非均质气藏沿水平井筒长度方向划分成至少两个均质的渗透带的方法为：根据储层在水平井筒长度方向上渗透率的差异，将渗透率相等的储层划分成同一个渗透带，渗透率低的视为阻碍气体流动的隔层。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型的方法包括以下步骤：a、将非均质气藏压裂水平井看作很多相似的均质渗透带组成，每个渗流带均关于水平井筒和裂缝呈对称关系，以第1个渗流带中四分之一为研究对象，将裂缝等分为nw个小段；b、基于基质流动方程，计算裂缝中任意两点之间的流动压差，利用直接边界元法，由于nw小段点源影响，气藏与第i小段点源拟稳态压降为：气藏与第j小段点源拟稳态压降为：第i段和第j段的拟稳态压降相减，当i＝1，j＝2时，得裂缝中第1段和第2段流动压降为：式中：Δpo,i、Δpo,j分别为气藏与第i小段和第j小段的拟稳态压降，ΔpR,2→1为基于基质流动的第2小段和第1小段的流动压降，单位为MPa；α＝774.6；μ为气体粘度，单位为mPa.s；Z为气体偏差因子；T为气藏温度，单位为K；km1为第1渗透带基质渗透率，单位为mD；h为气藏厚度，单位为m；nw为半长裂缝等分的段数；α[oi,wj]为第j段对第i段的影响函数，w为观察点，o为源点；c、基于裂缝内流动，计算裂缝中相邻小段的流动压差，针对裂缝内高速非达西流，将高速非达西处理为达西流，根据达西定律得到裂缝内流动偏微分方程：2CN105350960A权利要求书2/6页通过第1段和第2段裂缝间流量为第2段至第nw段总的流量，则基于裂缝流动，第1段和第2段流动压降为：式中：Δpf,2→1为基于裂缝流动的第2小段和第1小段的流动压降，单位为MPa；kfe为裂缝内考虑高速非达西流后有效渗透率，单位为mD；xo1、xo2分别为第1点和第2点位置，单位为m；d、计算裂缝流量与裂缝参数间相互关系将式(3)和式(5)相减，得到各段流量与裂缝参数间关系为：将各段流量、位置、裂缝半长、裂缝导流能力、支撑剂规模无因次化得到裂缝各段流量与裂缝参数间的无因次关系：式中，Bg为气体体积系数；qDi为第i段裂缝无因次流量；pave和pwf分别为气藏平均压力和水平井筒压力，单位为MPa；xDi为第i段无因次位置；xe、ye分别为渗透带宽度和