[发明专利]一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法有效

专利信息
申请号: 201810702864.6 申请日: 2018-06-30
公开(公告)号: CN109826609B 公开(公告)日: 2019-09-17
发明(设计)人: 卢聪;马莅;郭建春;王延光;黄波;李明;王建;李芝力;黎俊峰;黄楚淏;张涛;钟烨 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: E21B43/267 分类号: E21B43/267
代理公司: 成都金英专利代理事务所(普通合伙) 51218 代理人: 袁英
地址: 610500 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明公开了一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法,首先根据测井资料获取压裂层段地质参数和物性参数,在此基础上将压裂层段划分为不同的压裂改造小层;然后,通过裂缝闭合时间优化射孔位置,结合现场实践确定不同压裂改造小层的支撑剂密度;通过计算受携砂浓度与裂缝壁面效应影响的支撑剂沉降速度,设计不同压裂改造小层压裂液视粘度;最后,根据不同压裂改造小层的厚度计算不同阶段携砂液的泵送时间。本发明依据设计的参数,能够将支撑剂全部铺置在目的产层,并使之在裂缝闭合后在产层纵向上均匀铺置,本发明原理可靠,现场操作性较强,具有广阔的市场前景。
搜索关键词: 压裂改造 支撑剂 小层 闭合 水力压裂 压裂层段 油气藏 夹层 产层 置放 裂缝 支撑剂沉降 测井资料 地质参数 厚度计算 基础上将 裂缝壁面 射孔位置 时间优化 物性参数 携砂液 压裂液 泵送 携砂
【主权项】:
1.一种针对多隔夹层油气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法,依次包括以下步骤:(1)根据某单井测井解释得到的储层地质参数和物性参数,将隔夹层厚度小于1.5m的相邻产层视为同一压裂改造小层,把单井压裂层段划分为N个压裂改造小层,从压裂改造层段底部向上依次记为第1层、第2层、…、第N层;(2)设计顶部第N层的压裂参数,过程如下:①根据压裂层段的地层裂缝闭合压力P与地层温度T,确定第N层支撑剂密度ρpN与压裂液视粘度μN:当P≤50MPa时,ρpN=1500kg/m3;当50MPa<P<70MPa时,ρpN=1700kg/m3;当P≥70MPa时,ρpN=1830kg/m3;当T≤90℃时,μN=0.1Pa·s;当90℃<T<120℃时,μN=0.15Pa·s;当T≥120℃时,μN=0.2Pa·s;②通过第N层顶部支撑剂在第N段压裂液中的沉降速度和停泵后裂缝闭合时间TC,计算第N层顶部支撑剂在裂缝中的沉降高度从而确定射孔位置:通过如下公式计算第N层顶部支撑剂在第N段压裂液中的沉降速度式中fc一浓度校正系数,其表达式为:fc=Cf5.5;fw一裂缝壁面校正系数,其表达式为:μN一第N层压裂液视粘度,Pa·s;ρpN一第N层支撑剂密度,kg/m3;ρf一压裂液净液密度,kg/m3;dp一支撑剂颗粒直径,m;Cf一支撑剂与压裂液混合物中液体所占体积分数;W一裂缝宽度,m;g一重力加速度,9.8m/s2;计算第N层顶部支撑剂在裂缝中的沉降高度从而确定射孔位置在距第N层顶部向上处:式中υf一携砂液在裂缝中垂直向下的运移速度,m/s;③根据第N层底部支撑剂在第(N‑1)段压裂液中的沉降速度第N层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度以及停泵后裂缝闭合时间TC,确定第N段携砂液泵送时间TN:通过下式计算第N层底部支撑剂在第(N‑1)段压裂液中的沉降速度式中μN‑1一第(N‑1)层压裂液的视粘度,Pa·s;根据第N层压裂改造小层厚度hN,计算第N层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度根据第N层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度以及停泵后裂缝闭合时间TC,计算出第N段携砂液泵送时间TN式中υf一携砂液在裂缝中垂直向下的运移速度,m/s;(3)设计第(N‑1)层的压裂参数,过程如下:①根据现场施工实践,确定第(N‑1)层支撑剂密度ρp(N‑1):ρp(N‑1)=ρpN+250式中ρpN一第N层支撑剂密度,kg/m3;②考虑携砂浓度和裂缝壁面效应的影响,确定第(N‑1)段压裂液视粘度μN‑1:根据第N层与第(N‑1)层之间的隔夹层厚度计算第(N‑1)层顶部支撑剂在裂缝中的沉降高度根据第N层携砂液的泵送时间TN、停泵后裂缝闭合时间TC,通过下式计算第(N‑1)层顶部支撑剂在第(N‑1)段压裂液中的沉降速度为根据下式确定第(N‑1)段压裂液视粘度μN‑1③根据第(N‑1)层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度与第(N‑1)层底部支撑剂在第(N‑2)段压裂液中的沉降速度为确定第(N‑1)段携砂液泵送时间TN‑1:根据第(N‑1)层压裂改造小层的厚度hN‑1,计算第(N‑1)层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度通过下式计算第(N‑1)层底部支撑剂在第(N‑2)段压裂液中的沉降速度为式中μN‑2一第(N‑2)段压裂液的视粘度,Pa·s;根据第(N‑1)层底部支撑剂在裂缝中的沉降高度与第(N‑1)层底部支撑剂在第(N‑2)段压裂液中的沉降速度为计算出第(N‑1)段携砂液泵送时间TN‑1(4)重复步骤(3),最终确定第(N‑2)层、第(N‑3)层、…、第1层的支撑剂密度、压裂液视粘度以及泵注时间的计算公式;(5)联立上述方程,解出射孔位置以及全部压裂改造小层的支撑剂密度、压裂液视粘度、泵注时间。
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