[发明专利]一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整系统及方法

说明书

本发明公开了一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整系统及方法，包括参数设定单元，用于据开井前返排制度设定洗井冲砂流量、开井临界流速、开井时间参数；初始油嘴确定单元，用于开井临界流速来确定初始油嘴的直径；产能因子计算单元，用于产能因子的计算；流量因子计算单元，用于流量因子的计算；应力因子计算单元，用于应力因子的计算；伤害因子计算单元，用于伤害因子的计算；测试标准判断单元，用于油嘴直径的判断。本发明可以提高单井产能和采收率EUR目标。

技术领域

本发明属于水力压裂工艺技术领域，具体涉及一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整系统及方法。

背景技术

目前对致密储层的压裂使用支撑剂的目的是支撑水力裂缝，在地层中形成较长的、有一定导流能力的填砂裂缝，从而增加油气井有效渗流面积。经过大量现场施工后发现，油气井压后返排特别是生产过程中，常常会使支撑剂进入井筒而产生回流。现在较多的油气井采用管外封隔器分段压裂，该技术自身的特点决定了一旦水平井出砂造成砂埋井筒则会影响油气井产量，而且后期处理困难，最终导致降产生产或关井。

压裂液返排施工时，为了降低压裂液对地层的伤害，必须使压裂液及时返排出地层。返排施工时，压裂液返排速度越大，支撑剂越容易发生回流。返排速度过小，压裂液在裂缝中的滞留时间越长，压裂液会对地层造成伤害。因此，压裂液返排过程中，返排速度必须适当，在控制支撑剂回流的前提下，尽量提高压裂液返排速度，来减小压裂液对地层的伤害。目前来说，大部分现场都是依靠以往的经验选择放喷油嘴大小，容易导致放喷油嘴选择不够准确。

发明内容

为了克服现有技术中的缺点，本发明提供一种可以提高单井产能和采收率EUR目标的页岩气水平井压后返排油嘴动态调整系统及方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整方法，包括以下步骤：

步骤一、根据开井前返排制度确定洗井冲砂流量、开井临界流速、开井时间；

步骤二、然后根据开井临界流速确定初始油嘴的直径；

步骤三、采用初始油嘴模拟对已压裂完成的页岩气水平井进行开井排液，并记录下初始油嘴的瞬时气量、瞬时液量、瞬时砂量以及井口压力；

步骤四、对返排液进行水分析，确定返排液的物性参数；

步骤五、再根据瞬时气量确定产能因子，瞬时液量确定流量因子，井口压力确定应力因子，瞬时砂量和返排液的物性参数确定伤害因子；

步骤六、根据产能因子、流量因子、应力因子、伤害因子调整油嘴的直径；

步骤七、判断调整后的油嘴直径是否符合要求，若不符合则继续调整油嘴的直径，然后重复步骤三至七，直到油嘴的直径符合要求；其要求为调整后的油嘴生产产能大于调整前的油嘴生产产能。

进一步的技术方案是，所述步骤一中所述开井临界流速通过公式计算得到：

式中：表示临界速度；表示返排液密度；表示支撑剂颗粒密度；表示支撑剂颗粒直径。

进一步的技术方案是，所述步骤五中产能因子通过以下公式计算得到：

式中：K表示产能因子；Q表示瞬时气量；D表示产能指数。

进一步的技术方案是，所述步骤五中流量因子通过以下公式计算得到：

式中：表示流量因子；表示返排液密度；q表示瞬时液量；A表示油嘴横截面；表示油嘴的压力差。