[发明专利]一种页岩气水平井重复压裂裂缝开启压力的计算方法

说明书

本发明公开了一种页岩气水平井重复压裂裂缝开启压力的计算方法，包括如下步骤：S1、利用测井数据计算原始地层最小水平主应力；S2、建立垂直裂缝井的初次压裂裂缝诱导应力模型，计算初次压裂裂缝诱导应力；S3、利用井底测压、产气剖面测试，计算各射孔簇产量贡献，根据Geertsma储层压力衰竭‑最小水平主应力计算公式，计算各射孔簇对应井段压力衰竭导致的应力；S4、利用排量、套管直径、措施液密度这些参数计算沿程摩阻；S5、综合上述四种力叠加，计算沿水平井筒应力重新分布情况。本发明对页岩气水平井重复压裂工艺优选、参数优化、现场施工具有基础性指导意义，在施工液量优化、加砂规模优化、地面车组动力优化等方面都具降本增效空间。

技术领域

本发明涉及一种页岩气水平井重复压裂裂缝开启压力的计算方法。

背景技术

页岩气作为一种资源丰富、开发前景广阔的天然气资源，近几年在国内获得了快速发展。然而由于页岩气藏区别于常规砂岩、碳酸盐岩等气藏类型，产能递减迅速，部分井产量已逼近经济开采下限，迫切需要恢复和提高单井产能的技术方法，以提高最终采收率，实现页岩气田经济高效开发。

从国内外实践经验来看，重复压裂是解决上述问题行之有效的方法。国内页岩气水平井具有水平段长(普遍大于1500m)、射孔簇数多(50-60簇)、簇间距较短(15-40m)、井筒清洁度差(桥塞残余物、返吐支撑剂)等特点，水泥挤堵、套管补贴、机械封隔、可溶盐、炮眼堵球、暂堵转向等可能应用于页岩气井重复压裂的工艺技术方法，都需要明确首次压裂所形成裂缝的二次开启压力，继而判断不同射孔簇开启的先后次序，这一问题的解决对页岩气水平井重复压裂而言具有基础意义。

国内页岩气开发时间较短，尚未开展重复压裂方面的现场实践，关于重复压裂裂缝开启压力的计算方法未见公开报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供页岩气水平井重复压裂裂缝开启压力的计算方法，

本发明所采用的技术方案为：一种页岩气水平井重复压裂裂缝开启压力的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、利用测井数据计算原始地应力场的最小水平主应力；

S2、建立垂直裂缝井的初次压裂裂缝诱导应力模型，计算各射孔簇对应井段初次压裂裂缝诱导应力；

S3、利用井底测压、产气剖面测试，计算各射孔簇产量贡献，计算各射孔簇对应井段压力衰竭导致的应力变化；

S4、利用排量、套管直径、措施液密度、措施液减阻率等参数计算沿程摩阻；

S5、综合上述四种力叠加，计算沿水平井筒方向各射孔簇重复压裂裂缝开启压力分布情况：

P_{射孔簇开启}＝P_initial+P_induce+P_p+P_friction (式1-1)

式中：

P_{射孔簇开启}——当前射孔簇对应裂缝的开启压力，MPa；

P_initial——原始地层最小水平主应力，MPa；

P_induce——初次压裂裂缝诱导应力，MPa；

P_p——压力衰竭导致的应力，MPa；

P_friction——沿程摩阻(含近井摩阻)，MPa。

按上述技术方案，步骤S1中：原始地层最小水平主应力计算公式具体为：