[发明专利]一种采用化学剂优化支撑剂浓度的压裂设计优化方法

说明书

本发明公开一种采用化学剂优化支撑剂浓度的压裂设计优化方法，包括；获得N个不同支撑剂浓度阶梯；给每个支撑剂浓度阶梯分配不同的化学剂；按照支撑剂浓度阶梯进行压裂施工，并在对应的支撑剂浓度阶梯加入对应化学剂；压裂结束后，连续跟踪监测，直到返排结束；对每个样品中每种化学剂的浓度进行分别测定，得每种化学剂在每个样品中的浓度；根据样品分析中化学剂浓度最高几种化学剂对应的支撑剂浓度阶梯确定支撑剂浓度范围；将确定的支撑剂浓度范围划分为若干支撑剂阶梯，通过重复上述步骤，得到区块或油藏最优支撑剂浓度。该方法能够有效解决了压裂作业中支撑剂浓度优化问题，实现了支撑剂浓度参数的最优化。

技术领域

本专利属于采油工程领域的工艺技术。主要涉及利用示踪剂优化支撑剂浓度的压裂方法，特别适用于低渗透、特低渗透及非常规油气储层压裂参数优化。

背景技术

水力压裂技术作为一种有效的增产措施，在低渗透、特低渗透油藏及非常规油气等油藏开采过程中有着重要的作用。水力压裂时加沙浓度是否合理将直接影响压裂措施效果的有效性，长期性和经济性，决定了增产效果及作业的成败。目前压裂设计中最优的支撑剂浓度的确定主要有两种方法，一是利用压裂软件通过优化裂缝导流能力、裂缝综合伤害系数来取得最优的支撑剂浓度，受输入软件的参数准确性、操作软件人员的技术水平等因素影响，计算结果存在较大误差；二是采用现场经验确定，缺乏针对性，误差相对较大。

例如，中国专利号“CN 201110450238”公开了一种支撑剂浓度优化的压裂设计优化方法，公开日为2015年02月04日，本发明涉及油田采油的一种工艺方法，是用于井下作业中常规压裂加砂程序优化的一种方法，特别是一种优化均匀铺置浓度的压裂设计方法。它通过先加入前置液，随后不间断的加入混砂液实现，其特征是：按照如下四个步骤进行，步骤一，确定液体效率η；步骤二，确定前置液量ν；步骤三，确定加砂梯度；步骤四，进行均匀铺置浓度泵注程序，先加入前置液，前置液量ν由步骤二确定，随后根据步骤三设计的加砂梯度，不间断的加入混砂液。该发明改变了以往单纯的依据施工经验的泵注方法，采用不同阶段砂液比上提速度不同均匀铺置浓度加砂程序，确保泵注安全的前提下提高了压裂设计的有效性和储层的改造程度。

然而，上述专利技术种加砂梯度(即支撑剂浓度)的确定是依靠确定液体效率计算而来，而液体效率是需要通过应用软件对小型测试压裂进行分析确定，分析的结果受渗透率、孔隙度、岩石力学等多种输入参数影响较大，且人工模拟中的操作亦会对结果造成较大影响。针对渗透率小于1毫达西油气藏，压裂前置阶段液体滤失非常小，液体效率接近100％，所述专利技术的误差较大。

发明内容

针对上述加砂浓度误差大的问题，本发明提出了一种采用化学剂优化压裂加砂浓度参数的压裂方法，该方法能够有效解决了压裂作业中支撑剂浓度优化问题，实现了支撑剂浓度参数的最优化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用化学剂优化支撑剂浓度的压裂设计优化方法，包括以下步骤；

S100，获得N个不同支撑剂浓度阶梯；

S200，根据确定的不同支撑剂浓度阶梯数量，给每个支撑剂浓度阶梯分配不同的化学剂；

S300，按照支撑剂浓度阶梯进行压裂施工，并在对应的支撑剂浓度阶梯加入对应化学剂；

S400，压裂结束后，连续跟踪监测取样、计量，直到返排结束；

S500，取样结束后，通过分析仪器对每个样品中每种化学剂的浓度进行分别测定，最后得每种化学剂在每个样品中的浓度；

S600，根据样品分析中化学剂浓度最高的1～2种化学剂对应的支撑剂浓度阶梯确定支撑剂浓度范围；

S700，将确定的支撑剂浓度范围划分为若干支撑剂阶梯，在同一区块或油藏的井的压裂设计中，通过重复上述S100至S600，得到区块或油藏最优支撑剂浓度。