[发明专利]基于压裂井生产数据确定压裂裂缝参数的方法

权利要求书

1.一种基于压裂井生产数据确定压裂裂缝参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在压裂井井口安装压力计和流量计，分别获取所述压裂井的井口压力和日产量；

S2、通过管流方程将井口压力换算成井底流压；

S3、根据所述压裂井的实际产量数据，绘制所述压裂井的实际产量图；

S4、预设裂缝闭合特征值，建立压裂裂缝部分闭合数学模型，绘制所述压裂井的理论产量图；

S5、将所述压裂井的实际产量图和理论产量图进行耦合，若耦合后的压裂井的实际产量图和理论产量图满足精度要求，则进行步骤S6，若耦合后的压裂井的实际产量图和理论产量图不满足精度要求，则重复步骤S4；

S6、根据所预设裂缝闭合特征值，获取压裂裂缝的参数；

在所述步骤S2中，利用以下公式将不同时间点测得的井口压力和产量分别换算成不同时间点的井底流压：

式中，p_wf表示井底流压，单位为MPa；p_wh表示井口压力，单位为MPa；f表示摩阻系数，无量纲；D表示管材内径，单位为m；表示井筒微元段平均温度，单位为K；表示井筒微元段静气柱偏差系数，无量纲；s表示表皮系数，无量纲,q_sc表示标况下的流量，单位为m³/D；

当所述压裂井为油井时，所述步骤S3包括：

S31、利用以下公式计算油井的物质平衡时间t_c；

式中，N_P为可采储量，单位为10⁸m³；q为裂缝总流量，单位为m³/D；

S32、利用以下公式分别计算所述油井的规整化产量、归整化产量积分和规整化产量积分导数：

式中，为油井的规整化产量；为油井的规整化产量积分；为油井的规整化产量积分导数；p_i为原始地层压力，单位为MPa；p_wf为井底流压，单位为MPa；t_c为油井物质平衡时间；

S33、根据所获得的油井的物质平衡时间、规整化产量、归整化产量积分和规整化产量积分导数绘制实际产量图；

当所述压裂井为气井时，所述步骤S3包括：

S31a、利用以下公式计算气井的物质平衡时间t_ca；

式中，μ为气体粘度，单位为mPa.s；C_g为气体压缩系数，单位为MPa^-1；q为裂缝总流量，单位为m³/D；

S32a、利用以下公式分别计算所述气井的规整化产量、归整化产量积分和规整化产量积分导数：

式中，为气井的规整化产量；为气井的规整化产量积分；为气井的规整化产量积分导数；p_pi为气体拟原始地层压力，单位为MPa；p_pwf为气体拟井底流压，单位为MPa；t_ca为气井物质平衡时间；

S33a、根据所获得的气井的物质平衡时间、规整化产量、归整化产量积分和规整化产量积分导数绘制实际产量图；

所述预设裂缝闭合特征值数据包括无量纲边界尺寸r_eD、无量纲近井端裂缝长度x_f1D和无量纲近井端裂缝流量q_1D，其中，

r_eD＝r_e/x_f

x_f1D＝x_f1/x_f

q_1D＝q₁/q

式中，x_f为裂缝总长度，单位为m；x_f1为近井端裂缝长度，单位为m；q₁为近井端裂缝流量，单位为m³/D；q为裂缝总流量，单位为m³/D；r_e表示气井控制外边界尺寸；

所述步骤S4包括：

S41、建立压裂裂缝部分闭合数学模型为：

其中，为拉氏空间下井底压力的瞬时变化，I₀、K₁和I₁均表示贝塞尔函数、C_D表示井储系数，无量纲；u为拉氏空间的拉氏变量；

真实空间下井底压力的瞬时变化表达式为：

其中，(p_wD)_transient表示真实空间下井底压力的瞬时变化，q_1D为近井端裂缝流量，无量纲；q_2D为远井端裂缝流量，无量纲；x_f1D表示近井端裂缝长度，无量纲；x_f2D表示远井端裂缝长度，无量纲；s表示表皮系数，无量纲；τ为实空间积分变量；

S42、将拉氏空间下的产量进行反演，得到真实空间下的产量q_D；

其中，拉氏空间下的产量表达式为：

S43、根据无量纲边界尺寸r_eD计算产量递减系数b_Dpss：

S44、计算理论物质平衡时间、理论规整化产量、理论规整化产量积分和理论规整化产量积分导数；

其中，理论物质平衡时间的计算公式为：

理论规整化产量的计算公式为：

q_Dd＝q_Db_Dpss

理论规整化产量积分的计算公式为：

理论规整化产量积分导数的计算公式为：

其中，t_Dd为无量纲规整化时间；t_cDd为无量纲物质平衡时间，无量纲；

S45、根据所获得的理论物质平衡时间、规整化产量、归整化产量积分和规整化产量积分导数绘制理论产量图。