[发明专利]一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法

说明书

本发明公开了一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法，包括以下步骤：将页岩储层分为改造区和水力裂缝区，建立两区线性流动物理模型；建立水力裂缝区变裂缝渗透率场；建立两区线性渗流模型；对所述页岩油分段压裂水平井两区线性渗流模型进行无量纲化处理；并对模型中的时间项实施Laplace变换；求得改造区基质流动模型的压力解；求得水力裂缝区压力解；求得Laplace空间下页岩油藏水平井分段压裂水平井产量计算公式，利用Stehfest数值反演技术得到实空间页岩油藏水平井分段压裂水平井无因次产量，根据无量纲定义的转换，进而得到页岩油藏水平井分段压裂水平井产量。本发明考虑了变裂缝渗透率对产能的影响，计算结果与实际情况更为吻合。

技术领域

本发明涉及非常规油气增产改造技术领域，特别涉及一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法。

背景技术

常规油气资源的不断消耗，页岩油等非常规资源逐渐成为我国能源的重要接替。页岩储层极为致密，渗透性差，孔隙度低，需借助水平井体积改造技术“打碎”储层，形成“人工油气藏”才可商业开发。该技术通过分段多簇射孔，泵注大量滑溜水且段塞加砂，形成多簇裂缝，从而细分切割储层，增加基质流体与裂缝的接触面积，减小基质流体向裂缝渗流的距离，使驱动基质流体流向裂缝的驱动压差变小，从而达到有效提高水平井采收率的增产效果。

目前，分段压裂水平井产量计算方法主要有数值模拟和解析\半解析法。数值方法需要的参数多，诸如高压物性等资料获取难度大，且实验成本高，此外，数值方法如精确划分网格，计算耗时。而解析\半解析法因其所需参数少，计算方便，广泛应用于工程计算。常用的解析\半解析法有点源函数法和线性流动模型法。点源函数法需要叠加每个点源，组建矩阵，通过求解矩阵得到解；而线性模型法只需求解Laplace空间的解，利用数值反演技术变可得到解，应用性更广。裂缝端部流量大，尖端流量少。因此，水力压裂设计一般采用段塞式加砂，裂缝端部加砂强度高，裂缝尖端部分支撑剂铺置少，支撑剂分布呈非均匀特点。因此，裂缝渗透率是变化的。但是，目前尚未有线性流动模型考虑变裂缝渗透率这一客观存在且重要的因素。视裂缝渗透率为均一的分段压裂水平井产量计算结果会存在较大误差。鉴于此，需要提出了一种变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法，实现分段压裂水平井产量的准确预测，指导页岩油水平分段压裂优化设计。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法，解决现有计算方法不能考虑变裂缝渗透率这一客观因素的问题，用于预测变裂缝渗透率分段压裂水平井产量，为页岩油藏分段压裂水平井优化设计和压后评估提供了有利的理论依据。

本发明的技术方案如下：

一种页岩油藏变裂缝渗透率分段压裂水平井产能计算方法，包括以下步骤：

S1：将页岩储层分为改造区和水力裂缝区，建立页岩储层分段压裂水平井两区线性流动物理模型；

S2：建立基于位置变化的水力裂缝区变裂缝渗透率场；

S3：结合各区流体的运动方程、岩石状态方程以及质量守恒定律，建立页岩油分段压裂水平井两区线性渗流模型；

S4：引入无因次量，对所述页岩油分段压裂水平井两区线性渗流模型进行无量纲化处理；并对所述页岩油分段压裂水平井两区线性渗流模型中的时间项实施Laplace变换；

S5：结合边界条件，利用常系数微分方程的通解，求得改造区基质流动模型的压力解；

S6：结合所述改造区基质流动模型的压力解，借助变量代换和链式求导法则，简化水力裂缝区渗流模型，并结合边界条件，利用Lommel方程的通解，求得水力裂缝区压力解；