[发明专利]一种针对天然裂缝发育气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法

权利要求书

1.一种针对天然裂缝发育气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、根据某单井测井解释得到储层的地质参数和物性参数；

步骤S20、根据储层的地层裂缝闭合压力P确定支撑剂密度ρ_z与压裂液液体密度ρ；

所述步骤S20中具体确定过程为：

当P≤50MPa时，ρ_z＝1500kg/m³；当50MPa＜P＜70MPa时，ρ_z＝1700kg/m³；当P≥70MPa时，ρ_z＝1830kg/m³；

当P≤50MPa时，ρ＝1250kg/m³；当50MPa＜P＜70MPa时，ρ＝1350kg/m³；当P≥70MPa时，ρ＝1500kg/m³；

式中：P为地层裂缝闭合压力，MPa；ρ为压裂液液体密度，kg/m³；ρ_z为支撑剂密度，kg/m³；

步骤S30、根据雷诺数Re确定支撑剂在流体运移过程中所遇阻力C_d，并计算支撑剂在返排时的运移速度v_f；

所述步骤S30中的确定过程为：

当Re≤2时，

当2＜Re≤500时，

当Re＞500时，C_d＝0.44，

式中：Re为雷诺数，无量纲；v_f为撑剂在返排时的运移速度，m/s；D为支撑剂粒径，mm；μ为压裂液粘度，Pa·s；C_d为支撑剂在流体运移过程中所遇阻力；g为重力加速度，9.8m/s²；

步骤S40、根据停泵后裂缝闭合时间t_p和支撑剂在返排时的运移速度v_f，计算支撑剂在裂缝中的沉降高度H；

步骤S50、根据支撑剂在裂缝中的沉降高度H计算此时压裂形成的裂缝缝宽；

步骤S60、根据目标井射孔厚度h、支撑剂在裂缝中的沉降高度H，结合停泵后裂缝闭合时间t_p计算得到携砂液泵送时间t_b；

步骤S70、最后根据上述得到的参数压裂施工铺置支撑剂。

2.根据权利要求1所述的一种针对天然裂缝发育气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，其特征在于，所述步骤S40中的计算公式如下：

H＝(v_p+v_f)t_p

式中：H为支撑剂在裂缝中的沉降高度，m；v_f为支撑剂在返排时的运移速度，m/s；v_p为携砂液在裂缝中垂直向下的运移速度，m/s；t_p为停泵后裂缝闭合时间，s。

3.根据权利要求2所述的一种针对天然裂缝发育气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，其特征在于，所述步骤S50中的计算公式如下：

式中：c为合滤失系数；r为油嘴半径，mm；p₀为反排初始井口压力，MPa；ρ为压裂液液体密度，kg/m³；ξ为局部阻力系数，无量纲；R为井筒半径，m；h_t为t时刻形成裂缝高度，m；o＝0.5L_t；L_t为t时刻形成裂缝长度，m。

4.根据权利要求3所述的一种针对天然裂缝发育气藏水力压裂的支撑剂精准置放方法，其特征在于，所述步骤S60中携砂液泵送时间t_b的计算公式如下：

式中：H为支撑剂在裂缝中的沉降高度，m；v_f为支撑剂在返排时的运移速度，m/s；v_p为携砂液在裂缝中垂直向下的运移速度，m/s；t_p为停泵后裂缝闭合时间，s；t_b为携砂液泵送时间，s；h为射孔厚度，m。