[发明专利]一种页岩气水平井压裂参数的优化方法

权利要求书

1.一种页岩气水平井压裂参数的优化方法，其特征在于，该优化方法包括以下步骤：

在页岩气水平井相距百米级内的两支水平井段分别设置压裂点和监测点；其中，所述百米级大于等于100m、小于1000m；

分别获取所述压裂点和所述监测点的井底压力；

将所述压裂点和所述监测点的井底压力分别视为所述压裂点和监测点的地层压力，根据地层压力的一维扩散模型，获取扩散系数；

根据扩散系数获得地层压力图版；

根据所述地层压力图版，确定断层处的地层压力P_p；

根据Amonton定理判断断层是否会发生滑移：若则断层滑移；否则断层不会滑移；

其中，τ为断层面方向的剪切应力，单位为MPa；

σ_n为断层面的有效主应力，σ_n＝s_n-p_p，S_n为断层垂直断层面方向的主应力，单位为MPa；P_p为地层压力图版确定断层处的地层压力，单位为MPa；

μ为断层的摩擦系数，无量纲；

如果发生滑移，则根据临界状态的断层主应力关系获得断层滑移的极限地层压力P_pmax；

根据断层滑移的极限地层压力P_pmax、地层压力图版，获得安全距离、安全压裂的地层压力和安全压裂的井口压力，完成对页岩气水平井压裂参数的优化；

所述地层压力图版如下公式所示：

其中，p(z，t)为目标点的地层压力，单位为MPa；

p₀为压裂点稳定后的地层压力，单位为MPa；

z为与压裂点的距离，单位为m；

t为压裂的时间，单位为min；

α为扩散系数，单位为m²/min。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述压裂点的井底压力根据如下公式获得：

p_wf1＝p_wh1+p_h1-Δp_wb1-Δp_perf1-Δp_near1；

其中，p_wf1为压力点的井底压力，单位为MPa；

p_wh1为压裂点的井口压力，单位为MPa；

p_h1为压裂液的静水压力，单位为MPa；

Δp_wb1为压裂点的井筒摩擦阻力，单位为MPa；

Δp_perf1为压裂点的射孔孔眼的摩擦阻力，单位为MPa；

Δp_near1为压裂点的近井弯曲摩擦阻力，单位为MPa。

3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述监测点的井底压力根据如下公式获得：

p_wf2＝p_wh2+p_h2-Δp_wb2-Δp_perf2-Δp_near2；

其中，p_wf2为监测点的井底压力，单位为MPa；

p_wh2为监测点的井口压力，单位为MPa；

p_h2为压裂液的静水压力，单位为MPa；

Δp_wb2为监测点的井筒摩擦阻力，单位为MPa；

Δp_perf2为监测点的射孔孔眼的摩擦阻力，单位为MPa；

Δp_near2为监测点的近井弯曲摩擦阻力，单位为MPa。

4.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述地层压力的一维扩散模型如下所示：

其中，z为与压裂点的距离，单位为m；

t为压裂的时间，单位为min；

α为扩散系数，无量纲。

5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述临界状态的断层主地应力关系如下式所示：

其中：

μ为断层摩擦系数，无量纲；

S_H为水平最大地应力，单位为MPa；

S_h为水平最小地应力，单位为MPa；

p_pmax为断层滑移的极限地层压力，单位为MPa。