[发明专利]一种裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝复杂度计算方法

说明书

本发明公开了一种裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝复杂度计算方法，包括以下步骤：获取地质参数、完井参数和压裂施工参数；建立水力裂缝中压裂液流动模型；通过二维位移不连续方法建立压裂过程中的应力场模型；基于水力裂缝与天然裂缝相互作用准则建立裂缝性储层裂缝扩展模型；基于地质参数、完井参数和压裂施工参数计算裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝的几何参数；基于分形理论和计盒维数方法建立裂缝复杂度计算模型；基于裂缝的几何参数计算裂缝复杂度。本发明基于二维位移不连续方法，引入了天然裂缝模型和水力裂缝与天然裂缝相互作用准则，能准确计算裂缝性储层水力压裂裂缝的几何形态，并通过分形维数来表征压裂后形成裂缝的复杂度。

技术领域

本发明涉及一种裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝复杂度计算方法，属于石油工程技术领域。

背景技术

21世纪，中国正处于经济高速发展、科技快速进步、人民生活水平不断提高的新时代，国内对能源的需求量日益增加，常规油气资源已经不能满足国内经济发展的需求，为满足国内油气资源的需求和保障国家能源安全，加快对低渗、致密等非常规油气资源的开发成为当下石油工业的重点。资源勘探开发数据表明，中国的致密油气、页岩油气等非常规油气资源总量多，分布广，具有很大的开发潜力。然而，使用常规的油气开采工艺不能对非常有油气资源实现有效、合理的开采，并且会对储层造成伤害，降低非常规油气资源的开采程度。水力压裂作为储层增产改造常用的开发工艺，与水平井钻井技术相结合，极大地促进了非常规油气资源的开发，得到了国内外石油行业的关注，并在不断的实践应用中不断发展成熟，逐渐成为非常规油气开采的不可缺少的开发工艺。对于页岩油气资源的开发，小规模的水力压裂不能获得有效的工业产能，需采用大规模的水力压裂技术，才能有效对页岩储层进行改造，其中段内多簇压裂工艺则是实现大规模水力压裂的关键技术，国内外通过段内多簇压裂工艺在对页岩储层的开发中取得了令人满意的结果。页岩储层是一种裂缝性储层，非均质性程度较高，其中发育有大量的天然裂缝等弱结构面，这些天然裂缝对水力裂缝的扩展延伸具有重要影响。国内外学者对于水平井单段多簇压裂的研究较少，且未考虑裂缝性储层中天然裂缝的影响，对压后形成的水力裂缝复杂度不能进行合理、正确地描述。因此，研究裂缝性储层中水平井单段多簇压裂技术以及压后裂缝复杂度评价具有重大意义。

发明内容

本发明主要是克服了现有技术中未考虑天然裂缝影响的不足之处，提出一种裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝复杂度计算方法，利用分形维数表征压后裂缝的复杂度，填补了裂缝复杂度计算这空白。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝复杂度计算方法，包括以下步骤：

步骤S10、获取地质参数、完井参数和压裂施工参数；

步骤S20、建立水力裂缝中压裂液流动场模型；

步骤S30、通过二维位移不连续方法建立压裂过程中的储层应力场模型；

步骤S40、基于水力裂缝与天然裂缝相互作用准则建立裂缝性储层裂缝扩展模型；

步骤S50、基于地质参数、完井参数和压裂施工参数求解裂缝性储层裂缝扩展模型得到裂缝性储层水平井段内多簇压裂裂缝的几何参数；

步骤S60、基于分形理论和计盒维数方法建立裂缝复杂度计算模型；

步骤S70、基于裂缝的几何参数、裂缝复杂度计算模型，通过线性拟合的方法计算裂缝复杂度。

进一步的技术方案是，所述步骤S20中水力裂缝中压裂液流动场模型：