[发明专利]致密性油藏水平井分段压裂产能计算方法

摘要

本发明涉及石油压裂技术领域，具体涉及一种致密性油藏水平井分段压裂产能计算方法。致密性油藏水平井分段压裂产能计算方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将油藏渗流区域分成四个部分，（2）得出每条裂缝的等效当量井径；（3）得出多裂缝干扰时的各条裂缝的产量；（4）将步骤（3）得出的各条裂缝的产量与水平井筒内的水力压降流动模型耦合，得出一组井底压力，迭代求解至前后两步的井底压力差小于容差即收敛为止，此时确定的一组产量即为每条裂缝的缝控产量，各裂缝缝控产量之和即为水平井总产量。本发明计算结果更真实可靠，且应用效果较好。

主权项

1.致密性油藏水平井分段压裂产能计算方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将油藏渗流区域分成四个部分，即远场地带非线性渗流、裂缝内线性流、裂缝面内向井筒径向流以及水平井筒内的水力压降流动部分，并建立各部分的计算模型；其中，1）建立远场地带非线性渗流部分的计算模型：通过岩心流动测试实验，得到流体在低渗非达西渗流情况下，不同驱替压力梯度下视渗透率，建立准确反映超低渗透油藏中渗流规律的非线性数学方程：；；其中，a为非线性渗流凹形曲线段的影响因子，b为非线性拟启动压力梯度倒数；根据上述建立的非线性渗流模型基础上，考虑单裂缝存在时流体在基质中的非线性椭圆渗流，建立椭圆坐标系，得到从供给边界到裂缝端面压力积分得裂缝端面压力P1：；2）建立裂缝内达西线性流部分的计算模型：裂缝面内流动视为厚度为Wf，长度为（Xf‑h/2），压差为P1‑P2的线性渗流，其渗流微分方程及边界条件为：解得：其中，kf为裂缝渗透率，mD；Wf为裂缝宽度，m；P2为裂缝达西线性渗流和井筒径向聚集流动交界处压力，MPa；Q2为裂缝面内达西线性渗流流量，m3/s；3）建立裂缝面内向井筒径向流部分的计算模型：裂缝面内流体经线性流动后再向井筒聚集，视为厚度为Wf，半径为h/2的平面径向流，其渗流微分方程及边界条件为：解得：式中：rw为井筒半径，m；Q3为裂缝面内径向聚集流动流量，m3/s；4）建立水平井筒内的水力压降流动部分的计算模型：裂缝径向注入冲击水平井筒内的总压降为：；其中，△ρ1(j)为水平井管流与井筒壁面摩擦引起的摩擦压降，△ρ2(j)为裂缝径向注入冲击水平井筒内的主流线引起的加速度压降；其中，ρ为原油密度,Kg/m3；（2）假定一组等效井井底压力值，耦合远场地带非线性渗流、裂缝内线性流、裂缝面内向井筒径向流的计算模型得出直井的等效当量直径，得出每条裂缝的等效当量井径：各裂缝等效井井底压力与水平井筒内裂缝与井筒内连接处的压力是耦合的，求解计算：计算得出各等效井井底压力值；当单裂缝存在时，其流量满足连续性条件： 将式带入得对应的等效当量井径Requ(i);；（3）将多条压裂裂缝等效成当量直井，进行压降叠加，得出多裂缝干扰时的各条裂缝的产量；其中，Rij为裂缝i与裂缝j之间的距离，m；qi为裂缝i的缝控产量，m3/s；为裂缝i的等效井井底压力，Pa（i，j=1，2，3……N）；由于各等效井距离供给边界距离不同，因此要对供给半径修正；对于偏心井，利用影像井反演：；压降叠加方程组中的供给半径修正为：；其中Re为供给半径，m；R’e(i)为等效井修正供给半径，m；d(i)为各等效直井偏心距，m；（4）将步骤（3）得出的各条裂缝的产量与水平井筒内的水力压降流动模型耦合，得出一组井底压力，迭代求解至前后两步的井底压力差小于容差即收敛为止，此时确定的一组产量即为每条裂缝的缝控产量，各裂缝缝控产量之和即为水平井总产量；对于qf(t)以生产的裂缝，其在空间引起的压力降落为：式中 ；其中， K为储层基质渗透率，mD；μ为原油粘度,mPa·s；ξ为椭圆坐标；h为油层厚度，m；Xf为裂缝半长，m；P1为裂缝端面压力，MPa；Pe为地层压力，MPa；Q1为基质中非线性渗流场流量，m3/s。