[发明专利]一种非常规油气藏加密井体积压裂施工参数优化设计方法

说明书

本发明公开了一种非常规油气藏加密井体积压裂施工参数优化设计方法，它包括以下步骤：S1、建立带有物性及地质力学参数的三维地质模型；S2、综合岩心‑测井‑地震资料建立天然裂缝网络模型；S3、基于天然裂缝模型生成老井水力压裂复杂裂缝；S4、建立三维页岩气藏渗流模型；S5、建立三维地质力学模型；S6、分析计算动态地应力场；S7、基于老井复杂裂缝和动态地应力计算结果，建立加密井水平压裂复杂裂缝数值模型；S8、优化设计加密井体积压裂施工参数。本发明的有益效果是：能够准确反应天然裂缝发育的页岩储层长期开采过程对加密井体积压裂的影响，对其压裂施工参数进行优化设计，有效提高了压裂效果，增大了单井产能。

技术领域

本发明涉及油气资源开发及其增产改造领域，特别是一种非常规油气藏加密井体积压裂施工参数优化设计方法。

背景技术

我国页岩气资源高效开发主要采用水平井+分段多簇射孔+大排量的体积压裂技术，形成的具有较高导流能力的裂缝网络，实现储层的体积改造。在开采一段时候后，单井产井快速衰减，需要通过加密井+水力压裂的方式补充区块产能、充分开发未动用区域，提高采收率。如果加密井水力压裂效果不佳，会极大程度上限制加密井单井产能，进而影响了开发区块整体采收率的提高。目前解决这一问题的关键在于能否通过对储层当前地质力学特征的准确认识，进而优化设计出高效压裂施工参数。

常规的加密井压裂设计仅能基于岩心实验、钻井、测井和漏失实验等对井周当前的地应力进行评价，并结合利用初期地震或地质资料中的初期地应力场猜测当前地应力场变化情况，无法将前期生产井长期开采对地应力的变化考虑到储层整体地应力场中，进而就无法针对当前储层应力状态进行有效的加密井压裂设计。另一方面，传统的动态地应力分析（如专利号CN2017102173386、CN2017102173403），往往无法考虑储层天然裂缝网络和前期压裂复杂裂缝的影响，其动态分析结果往往与真实的储层孔隙压力及地应力变化结果相差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够模拟分析页岩气藏在不同生产时期地质力学参数场变化情况下，计算出加密井体积压裂复杂裂缝的页岩气藏加密井体积压裂施工参数优化设计方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种非常规油气藏加密井体积压裂施工参数优化设计方法，它包括以下步骤：

S1、建立带有物性及地质力学参数的三维地质模型，该三维地质模型中层位信息应与真实地层层位匹配，物性参数至少应包括孔隙度、渗透率、饱和度和沉积相，地质力学参数至少应包括杨氏模量、泊松比、岩性、岩相和三向地应力。

S2、通过岩心分析识别微观天然裂缝参数、通过成像测井资料分析得到井周裂缝三维形态及分布、通过地震解释结果分析得到储层天然裂缝分布，最终综合岩心-测井-地震资料建立天然裂缝网络模型。

S3、将天然裂缝网络模型嵌入到三维地质模型中，并结合水力压裂设计及施工数据，计算生成前期生产井水力压裂复杂裂缝。

S4、将前期生产井水力裂缝复杂裂缝嵌入到带有天然裂缝的地质模型中，根据三维地质模型建立三维页岩气藏渗流模型，并对各井设置生产动态参数边界条件。

S5、利用三维地质模型反演得到储层几何特征，并依据分析需要建立网格模型，然后利用地质模型中校正的地质力学属性参数对地质力学网格模型赋值相关属性，建立三维地质力学模型。

S6、以页岩气藏渗流模型和地质力学模型为基础，以各井生产动态参数为边界条件，开展页岩气藏开采过程中的渗流-应力耦合动态计算，分析储层动态地质力学参数场演变情况，最后计算得到的当前地质力学参数演变结果更新原有带有复杂裂缝网络的地质模型中的相关地质力学参数。

S7、在更新了地质力学参数的复杂裂缝网络地质模型基础上，结合加密井体积压裂设计施工数据，建立加密井体积压裂复杂裂缝数值模型。