[发明专利]一种体积压裂水平井开采页岩油的方法

说明书

本发明提供一种体积压裂水平井开采页岩油的方法，该体积压裂水平井开采页岩油的方法包括：步骤1，通过盒测法获得储层体积压裂后缝网的分形维数D和迂曲分形维数δ；步骤2，对试验区的水平井进行射孔和压裂，使其生成垂直井筒的孔眼和压裂缝，并对试验区进行页岩油开采；步骤3，确定出试验区压裂水平井多条裂缝共同作用时，试验区的产量；以及步骤4，确定裂缝的有效渗透率k_n和基质‑裂缝的等效渗透率k_e。该体积压裂水平井开采页岩油的方法应用过程简单、可靠，可在不同储层条件下体积压裂水平井产能进行预测，只需调整测量参数，其使用可靠性高，效果好。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种体积压裂水平井开采页岩油的方法。

背景技术

近年来,随着石油技术的发展,非常规资源的开发引起了人们的关注.尤其是美国成功开采页岩气后,对页岩储层的开发产生巨大的影响,已引起全球广泛关注,成为油气供给的重要来源.

页岩油储层属于超低渗透致密储层,物性差,一般无自然产能或低产,经济开采主要采取体积压裂改造储层的方法来获得商业产量.目前，我国尚缺乏页岩油有效开采的方法，尤其是对压裂水平井产量预测的未知性，直接制约了页岩油高效合理的开发。为此我们发明了一种新的体积压裂水平井开采页岩油的方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于页岩油储层存在强非线性流动特征，利用水力压裂水平井作用，使页岩油储层有效开采的的体积压裂水平井开采页岩油的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

体积压裂水平井开采页岩油的方法，该体积压裂水平井开采页岩油的方法包括：步骤1，通过盒测法获得储层体积压裂后缝网的分形维数D和迂曲分形维数δ；步骤2，对试验区的水平井进行射孔和压裂，使其生成垂直井筒的孔眼和压裂缝，并对试验区进行页岩油开采；步骤3，确定出试验区压裂水平井多条裂缝共同作用时，试验区的产量；以及步骤4，确定裂缝的有效渗透率k_n和基质-裂缝的等效渗透率k_e。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤2中，确定试验区的压裂缝半长x_f、压裂缝间距x_d，按照所确定的压裂缝半长x_f、压裂缝间距x_d对试验区的水平井进行射孔和压裂，使其生成垂直井筒的孔眼和压裂缝；测量地层压力p_e，确定压裂水平井井底流压p_w，对试验区进行页岩油开采。

在步骤3中，确定出试验区页岩储层的单条裂缝的动用半径r_c、单条裂缝的控制区域形状和单条裂缝的控制区域面积s_f，以满足该试验区页岩油储层的有效动用；并由此确定出试验区压裂水平井多条裂缝共同作用时，试验区的产量Q_f；其中所述动用半径r_c满足如下公式：

其中r_w为井筒半径，r_e为井筒距边界距离；G为启动压力梯度，MPa/m。

在步骤3中，当水平井压裂裂缝为横向裂缝时，它的流动剖分为水平面内的地层向裂缝的椭圆流动和垂直平面内沿裂缝的线性流动，即外部流场与径向流动即内部流场组合，页岩油储层考虑启动压力梯度存在的影响，得到水平井压裂裂缝为横向裂缝时外部流场的产量：

式中：a表示压裂裂缝泄流形成椭圆长轴，m；x_f为水平井压裂裂缝半长，m；p_m1为椭圆渗流区边界处压力，MPa；k为基质渗透率，mD；μ为原油粘度，mPa.s；h油藏厚度，m；

线性流动区产量：