[发明专利]一种页岩气水平井压裂过程中井下情况识别预判方法

说明书

本发明提供了一种页岩气水平井压裂过程中井下情况识别预判方法，所述方法包括步骤：在页岩加砂压裂过程中，保持施工参数不变，间隔Δt时间实时采集一次地面井口压力数据；利用式1对ΔT时间段内采集的压力数据进行线性回归处理，得到ΔT时间段内b的值，根据T时间段内b的变化趋势识别并预判压裂施工过程中井下是否有复杂情况发生以及复杂情况的种类，式1为：P＝a+b·t。本发明具有涵盖地质、工程一体化分析，既考虑了页岩储层特征，又分析裂缝形态的影响、还综合地面设备、管线以及压裂液、支撑剂等入井材料的影响因素等优点。

技术领域

本发明涉及页岩储层压裂技术领域，具体来讲，涉及一种页岩气水平井压裂过程中井下情况识别预判方法。

背景技术

中国页岩气资源丰富，川南页岩气年产规模逐年增加，压裂改造井数剧增，加砂难度加大，并且压裂设计在现场实施中绝大部分时间要根据井下复杂情况进行实时调整；若能在页岩气加砂压裂施工中提前预判井下复杂情况的种类，可大幅度提升现场加砂指挥质量，保证压裂时效。

断层、天然裂缝发育、地质岩性复杂，不同井段破裂压力、延伸压力差异大，准确的地质评价和工程风险评估及对策，亟需建立一套施工预警技术，降低砂堵发生概率，优化现场施工指挥，减少复杂情况，降低无效作业时间，以实时优化改造参数、增加改造体积和提高单井产能。

因此，页岩气水平井压裂过程中复杂情况识别预判方法，不仅为现场作业提供了技术依据，而且对提高页岩改造效果与时效，也具有重要的生产意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够解决页岩加砂压裂过程中扭曲摩阻过高、无法加砂甚至砂堵的停泵压裂转向方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种页岩气水平井压裂过程中井下情况识别预判方法。所述方法包括步骤：在页岩加砂压裂过程中，保持施工参数不变，每间隔Δt时间采集一次地面井口压力数据；利用式1对ΔT时间段内采集的压力数据进行线性回归处理，得到ΔT时间段内b的值，根据T时间段内b的变化趋势识别并预判压裂施工过程中井下是否有复杂情况发生以及复杂情况的种类，

式1为：P＝a+b·t，

其中，

其中，i＝1,2,…n，P表示实时压力值，P_i表示第i时刻的实时压力值，t_i表示ΔT时间段内第i时刻，表示ΔT时间段内每两个采样值之间采样间隔的平均值，表示ΔT时间段内所有采样值的压力平均值，t表示时间；

其中，所述T包含若干个△T，△T包含若干个△t。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述井下复杂情况可包括地层裂缝沟通、压裂液体性能变化、支撑剂与裂缝缝宽不匹配、砂堵、缝宽减小和开启新裂缝中的至少一种。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，在所述在T时间段内，在|b|≤0.05的情况下，判定施工压力正常，井下没有复杂情况发生。

在本发明一方面的一个示例性实施例中，在所述T时间段内，在|b|＞0.05的情况下，判定井下发生了复杂情况，其中，

若b-0.05，判定地层裂缝沟通；

若0.05b0.2，且b的波动幅度小于0.03，判定压裂液体性能出现问题，导致井筒摩阻变化；

若0.2＜b＜0.4，且存在波动，判定支撑剂与水力裂缝缝宽不匹配，导致净压力上涨；

若0.2＜b＜0.4，且b保持增长趋势，判定缝宽逐渐减小；

若b≥0.4，且b保持增长趋势，判定裂缝内发生砂堵；