[发明专利]一种二氧化碳压裂过程中井筒温度的预测方法

说明书

本发明提供一种二氧化碳压裂过程中井筒温度的预测方法。该方法包括：1)获取参数；2)基于获取的参数，计算在二氧化碳压裂过程井筒的待预测位置在待预测时间的具体温度，从而实现二氧化碳压裂过程井筒温度的预测；井筒温度满足：其中，a＝vL_R/[1+C_T]，单位1/s；b＝a/L_R，单位m/s；c＝bψ，单位℃/s；式中，T_f为CO₂温度，℃；T_surf为地表温度，℃；g_G为地温梯度，℃/m；z为井筒斜深，m；θ为井筒轴向与水平面夹角；△T为入口初始温度与入口流入温度之差，℃；t为时间，s；v为流速，m/s；C_T为热存储系数；φ为集总参数，℃/m；L_R为松弛距离参数，1/m。该方法能够实现快速估算CO₂压裂井井筒温度场，估算结果较准确。

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探领域，涉及一种预测砂岩含烃储层的测井解释方法与装置。

背景技术

页岩气CO₂压裂可以实现储层增产、提高页岩气采收率以及CO₂埋存三重目标，具有广阔的应用前景。CO₂压裂过程中，井筒内温度的变化会直接影响CO₂的携砂能力和造缝性能，并最终影响储层改造效果，因此有必要对井筒温度场进行模拟预测。

井筒温度场解析模型计算效率高，无稳定性和收敛性的限制，可用于工程上快速估算井筒温度场。常用的井筒温度场解析解为Hasan和Kabir提出的解析模型，但Hasan模型针对采气井建立，在物理过程中注重采出而非注入，在求解方法上注重慢速流动的长期采气过程而非快速流动的短期压裂过程，无法适用于压裂过程，因此尚缺少针对CO₂压裂过程的井筒温度预测的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供能够实现快速进行二氧化碳压裂过程中井筒温度预测的方法，且该方法的预测结果相对准确。

为了实现上述目的，本发明提供了一种二氧化碳压裂过程井筒温度的预测方法，该方法包括：

1)获取参数；

2)基于获取的参数，计算在二氧化碳压裂过程井筒的待预测位置在待预测时间的具体温度，从而实现二氧化碳压裂过程中井筒温度的预测；计算所用公式为：

其中，

式中，T_f为井筒温度即CO₂温度，℃；T_surf为地表温度，℃；g_G为地温梯度，℃/m；z为待预测位置的井筒斜深即在井筒轴线方向上待预测位置距离地表的距离，m；θ为井筒与水平面夹角；△T为入口初始温度与入口流入温度之差即地表温度与注入温度之差，℃；t为待预测时间即待预测时间点距离CO₂压裂过程开始时间点的时间间隔，s；v为井筒内CO₂压裂液的流速，m/s；C_T为热存储系数；φ为集总参数，℃/m；L_R为松弛距离参数，1/m；Cpf为CO₂压裂液的比热容，J/(kg·℃)。

上述二氧化碳压裂过程井筒温度的预测方法，既可以实现井筒某一位置在压裂过程中特定时间的温度预测；也可以实现井筒某一位置在整个压裂过程中的温度变化即分别预测待预测位置在压裂过程中各个时间点的温度；还可以预测在压裂过程中某某时间点井筒温度场分布即分别预测在压裂过程中某个时间点井筒各处的温度；还可以预测整个压裂过程的井筒温度场分布即分别预测在压裂过程的各个时间点井筒各处的温度。其中，井筒的位置以其所处的深度进行区分。