[发明专利]一种定量优化煤层气井水力压裂工艺的方法

说明书

本发明公开一种定量优化煤层气井水力压裂工艺的方法，具体是采用油藏压力降落试井分析方法，计算出煤层气井改造初始渗透率，再结合煤层气井的水力压裂数据，回归分析确定改造初始渗透率的阈值和压裂工艺参数的阈值，最终实现对煤储层改造效果的定量评价，并以此为基础来进一步实现对压裂工艺的优化。较现有技术而言，本申请首次提出能够定量、准确的评价煤层气井储层改造效果的方法，对煤层气的高效开发具有指导作用。

技术领域

本发明属于煤层气开发工程技术领域，具体涉及一种定量优化煤层气井水力压裂工艺的方法，尤其涉及一种定量评价煤储层改造效果和优化压裂工艺的方法。

背景技术

煤层气井储层改造的核心技术是改善煤储层渗透率，目前煤层改造技术主要有水力压裂、高能气体压裂和多级强脉冲加载压裂技术，其中应用最为广泛的是水力压裂增产改造技术。水力压裂是利用地面高压泵组，以超过地层吸液能力的排量将高粘压裂液泵入井内而在井底产生高压，当该压力超过井壁附近地应力并达到岩石抗张强度，使地层产生裂缝。继续注入压裂液使水力裂缝逐渐延伸；随后注入带有支撑剂的混砂液，使水力裂缝继续延伸并在缝中填充支撑剂。停泵后，由于支撑剂对裂缝壁面的支撑作用，在地层中形成足够长的、足够宽的填砂裂缝，从而实现油气井增产和注水井增注。

煤层气井压裂施工效果的好坏不仅取决于地质条件和储层条件，更是受到压裂技术和压裂工艺的直接影响。地质条件和储层条件是天然形成、不可改变的，工程施工方面所能做的就是根据地层条件来制定合理的压裂技术方案，进而尽可能的改善煤层的导流能力。

目前来看，煤储层改造效果评价及对压裂工艺的优化仍主要停留在定性阶段，且多采用压裂曲线、数值模拟软件历史拟合生产曲线、微地震监测等手段来定性判断煤储层改造效果，且常以压裂工艺参数和煤层气井产能建立的函数关系，定量优化压裂工艺。但由于影响煤层气井产能的因素较多，压裂工艺参数与煤层气井产能的函数关系并不能有效指导压裂工艺参数的优化。因此，亟需建立煤储层改造渗透率反演数学模型，并以此定量评价煤储层改造效果和优化压裂工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提出一种能定量评价煤储层改造效果的定量评价煤储层改造效果和优化压裂工艺。

本发明的技术方案为：一种定量优化煤层气井水力压裂工艺的方法，包括如下步骤：

(1)数据准备、整理归纳排采数据和压裂数据：包括开发井的日均产气量、单位米厚压裂液和单位米厚支撑剂；

(2)反演煤储层改造初始渗透率：基于油藏压力降落试井分析方法，计算煤层气井的改造初始渗透率；

(3)回归分析确定改造初始渗透率的阈值：根据反演煤储层改造初始渗透率，结合日均产气量，回归分析计算改造初始渗透率的阈值；

(4)回归分析确定压裂工艺参数的阈值：根据步骤(3)的结果，结合单位米厚压裂液和支撑剂，回归分析计算单位米厚压裂液和支撑剂的阈值；

(5)优化压裂工艺，定量评价改造效果，根据步骤(2)和步骤(4)的结果对煤层气井储层水力压裂工艺进行优化、定量评价煤层气井改造效果。

进一步地，步骤(1)中，选取的开发井为产气进入衰减阶段的开发井。

进一步地，步骤(1)中，获得开发井的日均产气量后根据产气量大小将煤层气井划分为日均产气量1000m³/d的低产井、日均产气量在1000-2000m³/d的中产井和日均产气量2000m³/d的高产井。

进一步地，步骤(1)中，单位米厚压裂液和单位米厚支撑剂是在整理出压裂数据中的压裂液量和支撑剂量后除以煤层厚度获得的。

进一步地，步骤(2)中，基于油藏压力降落试井分析方法计算出的是饱和水单向流中煤储层的动态渗透率。