[发明专利]一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统

权利要求书

1.一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，其特征在于，所述方法将所述致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，所述方法包括：

步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；

步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度；

步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述地层压力计算裂缝的产量；

步骤4，根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量，得到所述致密储层水平井压裂液返排率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为：p(x,t)＝p₀-[Δp₁+Δp₂]；

其中，

p₀表示原始地层压力，Q_inj表示压裂液泵入排量；m表示裂缝条数；Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；μ表示压裂液粘度；k表示地层渗透率；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；T表示关泵前压裂液泵入时间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤1中根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为：

由所述地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力：

取所述平均地层压力作为所述地层静压：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中所述典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为：

S₁表示基质中初始含水饱和度；S₂表示最大含水饱和度，裂缝中折算含水饱和度；b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度；l表示典型渗流单元特征长度；δ表示渗吸扩散系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中所述典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为：

p_r表示地层静压；p_w表示井底流压；η表示地层导压系数；l表示特征渗流单元长度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3中根据所述地层压力计算裂缝的产量过程包括：

步骤301，对所述地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导，得到压力梯度表达式：

步骤302，当x＝0时，得到裂缝端面处的压力梯度：

步骤303，根据所述裂缝端面处的压力梯度，求得单条裂缝的产量表达式为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度z的过程包括：

步骤401，对单条裂缝产量q对时间积分，得到t时刻单条裂缝累积产量：

Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；k表示地层渗透率；μ表示压裂液粘度；p₀表示原始地层压力；p_w表示井底流压；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；

步骤402，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量为：

其中，

S_m表示可动流体饱和度；φ表示孔隙度，S_w表示含水饱和度；S_wi表示束缚水饱和度；S_or表示残余油饱和度；

步骤402，根据质量守恒原理，得到：

利用数值迭代方法求解得到所述流体段塞动用长度z。