[发明专利]确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法及设备

说明书

本发明实施例提供了一种确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法及设备。所述方法包括：获取水平井多段簇主裂缝干扰应力场，根据岩石力学动态参数及静态参数，确定原始地应力场，根据页岩气藏水平井生产规律，确定孔隙压力降干扰应力场；将上述三个应力场进行叠加，获取现地应力场分布；根据现地应力场分布，获取水平应力差异系数，若水平应力差异系数小于判断阈值，则确定当前时刻为页岩气藏水平井重复压裂的时机。本发明实施例提供的确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法及设备，可以获得不同段簇主裂缝分布特征和不同生产时间孔隙压力降对现地应力场的影响，并确定页岩气藏水平井重复压裂的时机。

技术领域

本发明实施例涉及非常规油气储层增产改造技术领域，尤其涉及一种确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法及设备。

背景技术

目前国内外页岩气藏高效开发中水平井分段压裂改造技术是关键。但其压后单井产量常表现为初期产量高、递减快、稳产期短的特征。为了页岩气能够长期的增能稳产上产，常采用钻大量“新井”抵消“老井”的产量递减方式，导致区块开发需要投入大量资金。而重复压裂技术是增加页岩气单井产量稳产期、减少递减速率、提高最终可采资源量的有效手段。目前重复压裂的主要作用是张开老缝和起裂新缝，而重复压裂前地应力场分布规律是明确裂缝张开或起裂的先决条件，尤其是重复压裂前水平主应力发生转向，且转向后的水平应力差异系数小于0.25更易于形成缝网。因此，准确预测重复压裂前地应力场的分布规律，对暂堵重复压裂时机和工艺参数的选取起到决定性作用，进一步达到增能挖潜效果。

在现阶段，国内外的研究领域均为涉及确定页岩气藏水平井重复压裂时机未考虑在保障剩余可采储量充足下，水平主应力转向后的水平应力差异系数小于0.25这一形成缝网的关键因素。因此，建立一种准确可靠的方法确定页岩气藏水平井重复压裂时机，来指导页岩气藏水平井重复压裂施工优化设计，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法及设备。

第一方面，本发明的实施例提供了一种确定页岩气藏水平井重复压裂时机的方法，包括：获取水平井多段簇主裂缝干扰应力场，根据岩石力学动态参数及静态参数，确定原始地应力场，根据页岩气藏水平井生产规律，确定孔隙压力降干扰应力场；将所述水平井多段簇主裂缝干扰应力场、原始地应力场及孔隙压力降干扰应力场进行叠加，获取现地应力场分布；根据所述现地应力场分布，获取水平应力差异系数，若所述水平应力差异系数小于判断阈值，则确定当前时刻为页岩气藏水平井重复压裂的时机。

进一步地，所述获取水平井多段簇主裂缝干扰应力场，包括：采用每段裂缝的缝内净压力的加权平均值作为缝内净压力值，结合二维裂缝干扰应力场计算方法，获取水平井多段簇主裂缝干扰应力场。

进一步地，所述二维裂缝干扰应力场计算方法，包括：

其中，、及分别为 x，y，z方向上的干扰应力； p_n为裂缝壁面上净压力； r为裂缝中心距离二维空间中干扰应力场研究目标点的距离； r₁为裂缝底部距离二维空间中干扰应力场研究目标点的距离； r₂为裂缝顶部距离二维空间中干扰应力场研究目标点的距离；为二维空间中干扰应力场研究目标点偏离裂缝中心的角度；为二维空间中干扰应力场研究目标点偏离裂缝底部的角度；为二维空间中干扰应力场研究目标点偏离裂缝顶部的角度； c为缝高的一半；为岩石静态泊松比。