[发明专利]一种基于体积压裂后地层能量抬升的水平井产能预测方法

说明书

本发明提供了一种基于体积压裂后地层能量抬升的水平井产能预测方法，根据入地液(压裂液)量大小与地层压力升高值之间的物质平衡关系，紧密围绕水平井压裂改造前后地层压力分布特征，将不稳定渗流机理和压裂滤失原理相结合，准确计算出压后地层压力抬升水平；有效解决了地层压力难以预测的难题，特别对水平井压后产能的评估提供了依据。

技术领域

本发明属于油藏驱替动力研究技术领域，具体涉及一种基于体积压裂后地层能量抬升的水平井产能预测方法。

背景技术

在超低渗透油藏开发中，水平井主要采用体积压裂进行地层改造。由于体积压裂过程中滤失进入地层的压裂液液量非常大，有效的抬升了地层压力，而地层压力水平高低直接影响着压后的水平井有效初期产能评估，因此亟需一种可以快速、准确地确定目前地层压力水平的计算方法。

目前对于平均地层压力的评估，主要根据井网面积大小采用物质平衡方法进行估算，然而真实的滤失过程中，水平井压裂后的入地液抬升压力需要通过很长时间的传播才能到达井网边界，同时实际生产中在较短的压后停井时间内压力并未传播到边界就开始开井生产，因此估算方法不准确，该压力水平难以准确反映油层真实的产能。因此，要准确的确定地层压力水平，必须确定出在某一时刻的入地液的滤失距离及波及面积。

目前对于压裂液滤失入地液量的分析，主要分三个滤失区域进行分析预测，即滤失带、侵入带和油藏压缩区。三个独立的滤失区具有不同的滤失系数，然而三种滤失系数目前还没有系统的确定方法，因此难以准确的得出各个区域的大小和位置。因而造成了无法对入地液波及前缘位置及面积大小进行确定。

压裂水平井初期产能的确定，范子菲.(裂缝性油藏水平井稳态解产能公式研究.石油勘探与开发，1996，23(3)：52-57)给出了稳产产能计算公式。由于体积压裂大规模的入地液使得地层压力抬升，该公式中的地层压力大小的确定不能再采用原始地层压力，而需采用压后准确的地层平均压力值。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的上述问题，通过计算压裂后地层压力水平来预测水平井产能。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于体积压裂后地层能量抬升的水平井产能预测方法，包括以下步骤：

步骤1)获取压裂过程中压裂液的总滤失系数C_总和地层闭合应力p_cl；

步骤2)通过压裂液室内岩心滤失试验确定滤失带的滤失系数C₃；

步骤3)确定水平井压裂缝的缝长L_f；

步骤4)运用滤失方程和不稳定渗流方程组，建立压裂液滤失传播模型，求解不同时刻单段压裂侵入带和压缩区的距离及压力分布；

步骤5)采用面积积分对各段压力分布进行积分，求得各压裂段压裂结束时间点裂缝周围平均地层压力p_L，并计算出对应时刻压力波及面积S_D。

步骤6)采用建立的压裂液滤失传播模型，计算关井条件下水平井各条压裂裂缝的压缩区压力波及前缘位置，根据压缩区压力波及前缘位置计算出裂缝周围地层压力升高区域的面积S_D′；

步骤7)通过步骤5)中的压裂结束时间点裂缝周围平均地层压力p_L和步骤6)中的裂缝周围地层压力升高区域的面积S_D，计算施工结束后某时刻水平井各压裂段的平均地层压力p_L′大小，其表达式为：

p_L'＝p₀+S_D×(p_L-p₀)/S_D'；