[发明专利]一种体积压裂设计方法及系统

权利要求书

1.一种体积压裂设计方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、基于压裂多裂缝条件下的干扰应力场模型计算不同裂缝距离下的水平诱导应力，依据其结合设定条件确定裂缝间距参考值以及对应的施工排量；

步骤S2、依据储层孔隙度、渗透率及压力波传播规律确定目标储层区域的有效渗流单元，并基于确定的各个有效渗流单元分别建立三维立体压裂设计地质模型；

步骤S3、基于所述压裂设计地质模型根据裂缝间距参考值确定目标储层区域各有效渗流单元的目标裂缝参数以及与所述目标裂缝参数匹配的施工参数；

步骤S4、按照已获得的目标裂缝参数、施工排量和施工参数对目标储层区域进行分段压裂；

在所述步骤S1中，将基于压裂多裂缝条件下的干扰应力场模型计算的水平诱导应力作为原始水平地应力差值变化量；结合设定条件确定裂缝间距参考值以及对应的施工排量的过程包括：

令工程条件下施工排量达到的净压力克服裂缝间距对应的变化后的原始水平地应力差值，拟合确定裂缝间距以及所需的净压力，进而依据目标储层区域施工排量与净压力的关系曲线确定对应的施工排量；

在所述步骤S3中，通过以下操作确定储层区域的目标裂缝参数：

在每个有效渗流单元中，依据缝长控制河道宽度的原则控制压裂风险，以产能最优为目标，进行不同缝长条件下的产能模拟对比，确定最优裂缝长度；

基于各个有效渗流单元中储层的砂体垂厚确定目标裂缝高度；

根据设置的裂缝间距参考值和设定的浮动幅度确定各有效渗流单元的待选裂缝间距，基于各个待选裂缝间距以及有效渗流单元的孔隙度数据、渗透率数据及压力波传播规律对各个有效渗流单元产能进行模拟对比，计算匹配的目标裂缝间距及裂缝数量。

2.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

在所述步骤S4之前，根据所述施工排量对多种尺寸的油管和滑套进行施工预测及对比，将确定尺寸匹配的油管和滑套组成用于施工的分段管柱，且将其作为目标储层区域的压裂管柱和完井管柱。

3.如权利要求1或2所述的体积压裂设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据分段管柱及滑套的结构数据设计用于分段开启滑套的开启工具，以实现不限级数分段、已压裂段与待压裂段封隔作业和管柱全通径。

4.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，在步骤S1中，所述干扰应力场模型包括目标储层区域在压裂多裂缝条件下不同裂缝距离的储层原始水平地应力差值和水平应力差异系数。

5.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，在步骤S2中，根据目标储层区域的储层类型分类标准，结合测井曲线、储层孔隙度、渗透率及压力波传播规律数据对目标储层区域进行划分，确定对应的有效渗流单元。

6.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，计算匹配的目标裂缝间距及裂缝数量的过程中，结合储层水平方向上的破裂压力进行计算，以保证裂缝改造体积覆盖整个地质模型。

7.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，在步骤S3中，依据确定的最优裂缝长度、目标裂缝高度以及目标裂缝间距，对不同施工参数下的裂缝参数进行模拟对比，针对各个有效渗流单元确定与裂缝参数匹配的施工参数，所述施工参数包括：施工砂量、施工液量及平均砂比。

8.如权利要求1所述的体积压裂设计方法，其特征在于，所述方法还包括：记录目标储层区域的实际产能数据，并将其与对应的常规测试储层的实际产能数据对比分析确定当前压裂方案的压裂效果，进而根据分析结果对压裂方案的压裂参数、施工排量和施工参数进行优化。

9.一种体积压裂设计系统，其特征在于，所述系统执行如权利要求1～8中任意一项所述的方法。