[发明专利]无量纲系数压裂优化设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无量纲系数压裂优化设计方法，主要用于压裂改造提高油气田单井产量。

背景技术

压裂改造是油气田提高单井产量的重要手段。传统的压裂设计方法通常以压裂改造规模和储层条件下预测改造后的裂缝尺寸和产量。例如，2012年第4期的《城市建设理论研究》公开了“火山岩裂缝性储层压裂改造控制方法”，阐述了某火山岩裂缝性储层天然裂缝开启原理及小型测试压裂特征，并提出适应火山岩裂缝性储层的压裂改造工艺技术方法。火山岩裂缝性储层现场控制应依据凝胶段塞及粉砂处理效果，结合储层地应力特征等，进行裂缝形态分析，对主压裂砂比进行合理调整，依据压力变化情况合理控制排量及砂比。

但现有的压裂设计方法中，设计参数的立足点通常以储层条件和改造区域的邻井参数为主，设计井的产量只能在压裂改造完毕后才能获得。因此设计过程中，如何结合改造后的产量和施工规模进行匹配性的参数优化一直没有获得根本性的解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有压裂设计方法存在的上述问题，提供一种无量纲系数压裂优化设计方法，本发明直接以产能作为设计目标反推所需的压裂设计参数，并以大量施工井的真实统计资料作为数据支撑，可以大幅度提高设计参数的针对性和可靠性，最大限度挖掘储层油气产能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无量纲系数压裂优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、首先建立目标井所在油气区的三维双重介质两相渗流物理模型，结合已压裂的邻井压裂参数和储层参数分别对模型中的参数进行对比和修正，使模型符合实际情况；

b、通过压裂井的邻井压裂施工参数、储层参数和已经获得的产量进行统计回归，以每口井为样本点，做出所有邻井压裂参数、储层参数与产量的相关性图版，最后确定出该井区邻井已经获得的目标采油气指数J_D1；

c、设定无量纲系数：设定一个设计的目标采油气指数J_D2，通过设计的目标采油气指数条件下计算出需要达到的参数；    

d、将目标采油气指数J_D2与邻井实际获得的采油气指数J_D1进行对比，根据设定的无量纲系数最终确定施工设计参数。

所述步骤a中，三维双重介质两相渗流物理模型包括地层渗流模型和人工裂缝渗流模型。

所述步骤a中，所述修正的方式是通过模型计算获得的结果与已压裂井的实际结果进行对比，若与实际数据差别较大，则改变模型中的部分系数重新计算，直到模型符合实际情况为止。

所述步骤b中，统计的参数包括储层渗透率、地层压力、孔隙度、储层厚度、压裂排量、砂量、液量、停泵压力和产量等。

所述步骤c中，需要达到的参数包括裂缝导流能力C_fdD、裂缝对产层的穿透率Ix和支撑剂系数N_prop。

所述步骤d中，目标采油气指数J_D2与邻井实际获得的采油气指数J_D1进行对比，若对比后能够匹配实际情况，则按照支撑剂系数N_prop、裂缝导流能力C_fdD和裂缝对产层的穿透率Ix最终确定施工设计参数。

所述步骤d中，目标采油气指数J_D2与邻井实际获得的采油气指数J_D1进行对比，若对比后不能匹配实际情况，则上浮或者下浮设计的目标采油气指数，直到满足J_D2达到该井区相对较高的水平并且所需的裂缝导流能力C_fdD、裂缝对产层的穿透率Ix和支撑剂系数N_prop能够实现为止。

    所述不能匹配实际情况包括：设计的目标采油气指数J_D2未达到邻井的采油气指数水平，或者设计的目标采油气指数太高，导致所需的裂缝导流能力C_fdD、裂缝对产层的穿透率Ix和支撑剂系数N_prop过大而实际情况无法满足。

采用本发明的优点在于：

一、本发明涉及的优化设计方法目标明确，具备大量真实统计数据的支撑，直接以产能作为设计目标反推所需的压裂设计参数，并以大量施工井的真实统计资料作为数据支撑，利用这一设计方法可以大幅度提高设计参数的针对性和可靠性，最大限度挖掘储层油气产能。