[发明专利]一种致密气田水平井压裂缝地质设计方法

说明书

技术领域

本发明属于气田开发研究领域，特别涉及一种致密气田水平井压裂缝地质设计方法。

背景技术

致密油气田多级压裂水平井开发目前已成为油气开发领域的研究热点。关于气田水平井的压裂缝优化设计，公开报道的文献非常多。文献中目前报道的各种水平井压裂缝设计方法中，几乎仅限于压裂缝间距和压裂缝长度的优化设计，关于压裂缝位置、压裂缝排列方式和压裂缝导流能力的地质优化设计鲜有报道，尤其是压裂缝的定量地质设计方法更是少之又少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的致密气田水平井压裂缝地质设计方法，能同时兼顾“压裂缝位置、压裂缝排列方式、压裂缝长度、压裂缝间距以及压裂缝导流能力”等因素的影响，可填补“水平井压裂缝定量地质设计”的空白。

本发明采用的技术方案如下：

一种致密气田水平井压裂缝地质设计方法，步骤如下：

1)结合实际致密气田的具体地质和渗流特征，建立相应的水平井数值模拟概念模型；

2)基于水平井数值模拟概念模型，模拟优化不同储层渗透率条件下的最优裂缝间距；根据各储层渗透率条件下的最优裂缝间距，拟合建立基于储层渗透率的最优裂缝间距定量地质设计模型；

3)基于水平井数值模拟概念模型，模拟优化不同储层渗透率条件下的最优无因次裂缝半长，所述的无因次裂缝半长为裂缝半长与水平井之间的井距的比值；根据各储层渗透率条件下的最优无因次裂缝半长，拟合建立基于储层渗透率的最优无因次裂缝半长定量地质设计模型；在得到最优无因次裂缝半长之后，用其乘以2得到最优无因次裂缝长度，然后用最优无因次裂缝长度乘以水平井之间的井距，即可得到最优裂缝长度；

4)基于水平井数值模拟概念模型，模拟优化不同储层渗透率条件下的最优裂缝导流能力；根据各储层渗透率条件下的最优裂缝导流能力，拟合建立基于储层渗透率的最优裂缝导流能力定量地质设计模型；

5)设计压裂缝位置：压裂缝必须穿过含气砂体；当一个含气砂体仅可压裂一条缝时，压裂缝的位置应位于含气砂体的中部；当一个含气砂体可压裂多条缝时，压裂缝在该含气砂体中应均匀分布，并且靠近砂体边缘的压裂缝与砂体边缘的距离，应控制在最优裂缝间距的一半左右；当一个含气砂体中存在两口以上水平井时，相邻两水平井之间的压裂缝应交错排列；

6)根据步骤2)至5)得到的设计模型，结合水平井所在位置处的实际物性参数，具体确定压裂缝间距、压裂缝长度、压裂缝导流能力、压裂缝位置和压裂缝排列方式。

具体的，步骤2）中，根据某一渗透率条件下水平井产能与压裂缝间距之间的对应关系曲线，采用交会法确定该渗透率条件下的最优裂缝间距；根据不同渗透率条件下的最优压裂缝间据表，采用软件拟合得到基于渗透率的最优压裂缝间距设计模型。

步骤3）中，根据某一渗透率条件下稳产期末采出程度与无因次压裂缝半缝长之间的对应关系曲线，采用交会法得到不同储层渗透率条件下的最优无因次裂缝半长根据各储层渗透率条件下的最优无因次裂缝半长，采用软件拟合建立基于储层渗透率的最优无因次裂缝半长定量地质设计模型。

步骤4）中，根据某一渗透率条件下水平井产能与压裂缝导流能力的对应关系曲线，采用交会法确定该渗透率条件下的最优压裂缝导流能力；根据不同渗透率条件下的最优压裂缝导流能力数据表，采用软件拟合得到基于渗透率的压裂缝导流能力设计模型。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明的设计方法同时兼顾了压裂缝位置、压裂缝排列方式、压裂缝长、压裂缝间距、压裂缝导流能力等因素的影响，并基于储层渗透率，建立了水平井压裂缝长度、压裂缝间距、压裂缝导流能力的定量地质设计模型，填补了“水平井压裂缝定量地质设计”的空白。本发明方法简单、用于指导致密气田多级压裂水平井的压裂缝地质设计时可操作性强、有效实用，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1是压裂缝间距为100m时的概念模型图；

图2是压裂缝间距为300m时的概念模型图；

图3是压裂缝间距与水平井产能之间的对应关系图；

图4是无因次压裂缝半缝长与稳产期末采出程度之间的对应关系图；

图5是压裂缝导流能力与水平井产能之间的对应关系图；

图6是所有压裂缝穿过含气砂体的示意图；

图7是部分压裂缝穿过含气砂体的示意图；

图8是压裂缝位置与稳产期末采出程度之间的关系图；

图9是压裂缝位置与模拟无阻流量之间的关系图；