[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

说明书

本发明公开了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，根据某单井测井解释得到储层的地质参数和物性参数，根据储层的地层裂缝闭合压力确定支撑剂密度与压裂液液体密度；根据雷诺数确定支撑剂在流体运移过程中所遇阻力；根据停泵后裂缝闭合时间和支撑剂在返排时的运移速度，计算支撑剂在裂缝中的沉降高度；根据支撑剂在裂缝中的沉降高度计算此时压裂形成的裂缝缝宽；根据目标井射孔厚度、支撑剂在裂缝中的沉降高度，结合停泵后裂缝闭合时间计算得到携砂液泵送时间；最后根据上述得到的压裂施工参数铺置支撑剂。本发明将支撑剂精准输送至天然裂缝发育的压裂改造层段，有效提高支撑剂的铺置效率，改善增产改造效果。

技术领域

本发明涉及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，属于石油工程技术领域。

背景技术

水力压裂技术是油气藏增产改造的重要措施。而体积压裂是针对天然裂缝发育井的新型压裂改造技术。其原理是通过水力液压作用，使具有天然裂缝的地层破裂和延伸形成三维扩展的复杂裂缝，通过支撑剂的携带和有效铺置，提供长期的裂缝导流能力，同时当压裂返排后，留在裂缝中的支撑剂起到阻止裂缝完全闭合的作用，使裂缝在闭合应力作用下保持一定的开启程度，在地层中形成具有一定长度且具有流体流动的充填填砂裂缝，最终实现裂缝有效改造体积和改造效果的最大化，降低具有天然裂缝储层的生产流动阻力，进而实现经济有效开发。

水力压裂的关键在于形成具有一定导流能力的填砂裂缝，对于天然裂缝发育的储层，若要达到形成复杂裂缝网络的效果，对于支撑剂的铺置能力有着更高的需求，因为只有支撑到达的位置才能保持充填裂缝的开启，具有更好的导流能力。

因此，有必要根据支撑剂沉降特性优化设计压裂过程中相关施工参数，将支撑剂准确输送至压裂改造后形成复杂裂缝的各个级别裂缝之中，以达到改善油气流动条件和油气井增产的目的。

目前，国内外优化水力压裂施工参数的设计方法有很多，但是针对天然裂缝发育压后形成复杂裂缝网络的层段，从支撑剂沉降特性的角度优化设计水力压力施工参数的理论还很少，无法满足当前现场施工设计需求，压裂施工过程中无法准确将支撑剂输送至目的裂缝，对于天然裂缝沟通效率低，对油气藏增产改造效果差。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出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，根据该方法获得的压裂施工参数，可以提高支撑剂铺置效率，改善增产改造效果。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：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，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；

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；

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。

进一步的技术方案是，所述步骤S20中具体确定过程为：