[发明专利]浅层低渗油藏一层多水平缝压裂裂缝参数确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种浅层低渗油藏一层多水平缝压裂裂缝参数确定方法及装置。该方法包括：建立一层多水平缝渗流物理模型；根据所述渗流物理模型，确定压裂裂缝的渗流特征；根据所述渗流物理模型及所述压裂裂缝的渗流特征，建立所述压裂裂缝的渗流方程及产能方程；根据所述渗流方程、所述产能方程及获取的物性资料，利用数值模拟方法确定所述压裂裂缝的条数、压裂裂缝顺序、压裂裂缝的最优相对位置、压裂裂缝的最优形状及最优长度，以及最优射孔位置及最优射孔厚度。本发明给出的一层多水平缝压裂裂缝参数能够有效改善开发效果，对浅层低渗油藏开发具有很好的指导作用，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及浅层低渗油藏“一层多水平缝”压裂情况下的裂缝参数设计领域，尤指一种浅层低渗油藏一层多水平缝压裂裂缝参数确定方法及装置。

背景技术

浅层低渗油藏实施“一层多缝”压裂取得了良好的开发效果，所谓“一层多缝”是指在油藏储层的一个小层内产生多条水平缝的现象。由于浅层、低压、水平应力大于垂直应力，以及应力夹层的存在，分段压裂改造过程中能够产生多条水平缝，进而扩大泄油范围的，提高小层动用程度和采收率。当油层较薄(4～8米)时，一层多水平缝压裂的实施并非简单的间隔一定距离(2～3m)压开即可，必须同时考虑裂缝形状、位置、压裂时效性，以及经济效益最大化等问题。

现有的压裂裂缝设计方法及装置所针对的对象一般是垂直缝，并且是针对一条压裂裂缝的，这些方法和技术不能解决一层多水平缝压裂裂缝问题。国内外有一些文献涉及到压裂多缝问题，但这些文献研究的是多条垂直缝而不是多条水平缝。《断块油气田》第6卷第3期(1999年)的“水平裂缝参数优化技术研究”公开了一种利用数值模拟对水平缝裂缝半长和裂缝导流能力进行优化的方法，但不涉及一层多水平缝问题。《一层多缝压裂工艺设计和实施效果分析》(田雨，硕士论文，2013)通过对三种压裂方式295口生产井545井次压裂后产量的统计结果，给出了一层多缝压裂施工参数值，不涉及压裂裂缝参数设计方法。《水平缝压裂地层物性参数敏感性研究》(赵旭，硕士论文，2014)分别针对五点井网和反九点井网情况，公开了一种利用数值模拟对水平缝裂缝半长和裂缝导流能力进行优化的方法，但不涉及一层多水平缝问题。

发明内容

为了解决目前对浅层低渗油藏一层多水平缝压裂裂缝参数研究的匮乏，本发明实施例的主要目的在于提供一种浅层低渗油藏一层多水平缝压裂裂缝参数确定方法，所述方法包括：

建立一层多水平缝渗流物理模型，该模型包含：一个储层小层内有n(n≥2)条水平裂缝，裂缝和储层具有不同的渗透率，储层内水平方向的渗透率与垂直方向的渗透率也不尽相同；

根据所述渗流物理模型，确定压裂裂缝的渗流特征；

根据所述渗流物理模型及所述压裂裂缝的渗流特征，确定所述压裂裂缝的渗流方程及产能方程；

根据所述渗流方程、所述产能方程及获取的物性资料，利用数值模拟方法确定所述压裂裂缝的条数、压裂裂缝顺序、压裂裂缝的最优相对位置、压裂裂缝的最优形状及最优长度，以及最优射孔位置及最优射孔厚度。

可选的，在本发明一实施例中，所述渗流物理模型为椭圆形一层多水平缝渗流物理模型。

可选的，在本发明一实施例中，所述压裂裂缝的渗流特征包括：对无限导流能力水平压裂裂缝的渗流特征及对有限导流能力水平压裂裂缝的渗流特征；其中，所述对无限导流能力水平压裂裂缝的渗流特征包括：介质到裂缝的垂直线性流阶段、垂直到近水平方向的过渡流阶段、半球形流阶段及地层内水平径向流阶段；所述对有限导流能力水平压裂裂缝的渗流特征包括：裂缝内水平径向流阶段、介质到裂缝的垂直线性流阶段、垂直到近水平方向的过渡流阶段、半球形流阶段及地层内水平径向流阶段。

可选的，在本发明一实施例中，所述渗流方程为：

其中，