[发明专利]一种页岩油储层水平井分簇设计方法

说明书

本发明公开了一种页岩油储层水平井分簇设计方法，包括获取目标井的地质参数和施工参数；计算页岩油储层地应力分布；初步确定簇数、簇间距；模拟页岩油分簇压裂裂缝拓展；计算分簇压裂缝高、缝控体积；根据缝控体积和压裂缝高调整簇数和簇间距；重复，直至满足扩展条件。本发明根据地质工程双甜点初步优选簇数及簇间距，并考虑压裂过程中多簇裂缝的延伸情况，结合改造体积和裂缝高度对簇数及簇间距进行不断优化，使得最终的分簇结果既能保障改造体积，又能提升经济效益。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种页岩油储层水平井分簇设计方法。

背景技术

我国非常规油气资源丰富，高效地开发这些资源对保障我国能源安全具有重要意义。页岩油作为作为非常规油气资源的一种，目前正是勘探开发的热点。由于页岩油储层非常致密，为获得工业油流，一般采用大排量、大液量的水平井体积压裂或密切割压裂技术，将储集体“打碎”，形成原油入井的高速流动通道。

采用体积压裂技术或者密切割压裂技术，均涉及到水平井的分簇，簇数和簇间距的选择直接影响到后期的开发效果。目前常规的做法是结合地质、工程双甜点进行确定，但是此种做法没有考虑裂缝网络在页岩油储层的延伸情况，没法判断裂缝高度控制情况，有可能改造体积较大、但也沟通了无效的灰岩储层，直接提高了施工成本，影响经济效益。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种页岩油储层水平井分簇设计方法。

一种页岩油储层水平井分簇设计方法，包括以下步骤：

S1、获取目标井的地质参数和施工参数；

S2、计算页岩油储层地应力分布；

S3、初步确定簇数、簇间距；

S4、模拟页岩油分簇压裂裂缝扩展；

S5、计算分簇压裂缝高、缝控体积；

S6、根据缝控体积和压裂缝高调整簇数和簇间距；

S7、重复步骤S4～S6，直至满足扩展条件。

具体地，所述步骤S1中所述地质参数包括：弹性模量、泊松比、天然裂缝参数、岩性及其分布，所述施工参数包括：射孔孔径、射孔孔密、施工排量、压裂液粘度。

具体地，所述步骤S2中计算页岩油储层地应力公式为：

其中，σ_v为垂向应力，M为垂向上划分的单元总数，ρ_i为垂向单元i的岩石密度，h_i为垂向单元i的厚度，g为重力加速度，σ_H0为原最大主应力，σ_h0为原最小主应力，v为泊松比，β₁为最大构造应力系数，β₂为最小构造应力系数，α为孔隙弹性常数，p为孔隙压力。

具体地，所述步骤S3中根据地质工程双甜点初步确定簇数、簇间距；

所述地质工程双甜点的位置为射孔簇所在的位置。

优选地，所述步骤S4中模拟页岩油分簇压裂裂缝扩展的方法具体包括以下步骤：

A1、根据裂缝内流体的压力及地应力计算岩石的变形，得到裂缝宽度；

A2、根据缝内流体流动速度，得到各裂缝单元的流体压力；

A3、计算得到井筒内的流体进入各簇裂缝的流量；

A4、判断人工裂缝与天然裂缝相交后的情况，具体为天然裂缝张开、天然裂缝剪切破坏、人工裂缝穿过天然裂缝；

A5、判断裂缝是否满足扩展条件；