[发明专利]一种致密储层复杂压裂裂缝形成条件的评估方法在审

专利信息
申请号: 201810711347.5 申请日: 2018-07-03
公开(公告)号: CN108984877A 公开(公告)日: 2018-12-11
发明(设计)人: 李明;陈勇;张潦源;张子麟;黄波;王华;李连崇;姚鲁建;牟文强 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院;东北大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50;E21B49/00
代理公司: 大连理工大学专利中心 21200 代理人: 陈玲玉
地址: 257000 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明公开了一种致密储层复杂压裂裂缝形成条件的评估方法,该方法以计算得到的裂缝复杂性指数为阈值,评估包括地应力差、目的层及隔层弹性参数、目的层厚度、目的层孔渗特性、施工排量、压裂液性质等对复杂压裂裂缝形成条件的影响。本发明可以清晰直观地给出复杂压裂裂缝从起裂到延伸的全过程三维空间形貌,并对影响压裂裂缝复杂性的关键影响因素做到逐一的、定量化的评估,可重复性好,评估效率高,从而实现了对压裂过程中自然地质力学条件和人为施工条件的精准识别,可有效指导现场压裂设计,特别适用于物性差、渗透率低,自然产能低的致密储层压裂改造的复杂裂缝形成条件评估。
搜索关键词: 压裂裂缝 形成条件 评估 致密 压裂 三维空间 形貌 关键影响因素 复杂性指数 物性 弹性参数 复杂裂缝 可重复性 施工条件 有效指导 层厚度 地应力 定量化 渗透率 压裂液 层压 产能 隔层 排量 裂缝 直观 清晰 延伸 施工 改造
【主权项】:
1.一种致密储层复杂压裂裂缝形成条件的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,根据待压裂改造储层的地质条件,建立几何形状是一个立方体的储层地质力学模型,该地质力学模型中包含:待压裂改造的目的层、相邻上隔层和下隔层,其中直井井眼位置位于模型中部且与模型Z方向中轴线重合;步骤二,对地质力学模型进行岩性参数和物性参数赋值,包括:目的层及上、下隔层的弹性模量E、泊松比υ、残余应力σr、抗压强度σc、抗拉强度σt、孔隙度φ、渗透率k、岩体密度数据ρi;步骤三,对地质力学模型进行内外边界条件赋值,包括:获取目的层及相邻上、下隔层的初始地应力,包括最大水平主应力σH、最小水平主应力σh、最大垂直主应力σV,将σH、σh和σV分别施加在地质力学模型的外边界;同时获得压裂施工参数包括注液排量、压裂液粘度、注液时间,施加在地质力学模型的内边界,也即施加在目的层井眼边界处;步骤四,影响压裂裂缝复杂性的影响因素包括最小水平主应力差、目的层及隔层弹性参数、目的层厚度、目的层孔渗特性、施工排量、压裂液性质,选取其中一个影响因素为主变量,以单一因素为主变量,利用水力压裂裂缝模拟器系统,开展有限元数值计算分析,得到该主变量不同赋值条件下的压裂裂缝三维空间形状参数,包括压裂裂缝在最大水平主应力方向的延伸长度WH、在最小水平主应力方向的波及宽度Wh、在垂直主应力方向上的最大延伸长度WV;步骤五,简单双翼压裂裂缝的裂缝复杂性指数FCI0=0,简单双翼压裂裂缝的体积为FV0;根据步骤四中模拟计算得到的压裂裂缝三维空间形状参数,计算得到复杂性指数较高的压裂裂缝的复杂性指数为:FCI=Wh/WH计算得到复杂性指数较高的压裂裂缝体积为:当FCI≥30%、且Fv/FV0≥3.0时,判定具备了形成复杂裂缝的条件,此时形成的裂缝是复杂体积裂缝;步骤六,重复步骤一至步骤五,如此循环作业,直至完成步骤四中所有关键因素对裂缝复杂性影响的评估。
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