[发明专利]陆相页岩水平井分段多簇压裂簇间应力干扰强度计量方法

说明书

本发明提供一种陆相页岩水平井分段多簇压裂簇间应力干扰强度计量方法，包括：步骤1、建立水平井井段的岩石基质的地质力学模型；步骤2、建立含裂缝参数的岩体地质力学耦合模型；步骤3、进行单段多簇射孔的压裂裂缝的起裂与扩展过程的数值模拟；步骤4、提取传统的SRV改造体包络体积；步骤5、叠加计算区域每层的反转数据，得出应力反转区体积；步骤6、比较步骤4和步骤5的体积大小，小者为真改造体积；步骤7、比较同条件下不同的簇、不同簇间距的压裂参数，比较出优化的改造体积。该陆相页岩油水平井分段多簇压裂簇间应力干扰强度可来用以优化水平井压裂工艺的簇间距、施工排量、施工规模等工艺参数，为提高油田有效开发提供技术保障。

技术领域

本发明涉及石油天然气压裂增产技术领域，特别是涉及到一种陆相页岩水平井分段多簇压裂簇间应力干扰强度计量方法

背景技术

目前国内外页岩油气藏的改造思路以多簇射孔、低粘压裂液、大排量(12m³/min-15m³/min)、大规模(压裂液1000m³-1500m³)为措施的大型体积压裂，裂缝形态也发展为“多缝及缝网”，这种压裂工艺，通过显著增加裂缝改造体积，提高压后产能。其核心是进一步缩短基质中的流体向裂缝渗流的距离，大幅降低驱动压差，增大基质与裂缝的接触面积，充分发挥好天然裂隙的优势路径作用。与传统理论推倒技术不同，压裂中，数据驱动生产逐渐成为主流。如区域地质条件，裂隙网分布规律，岩心分析和成像测井技术结合确定裂隙层位。将生产中的参数导入数值模型中，系统研究生产区块。水平井分段多簇密切割压裂工艺有利于增加簇间应力干扰，提高裂缝复杂程度和天然裂缝动用度，提升簇间资源动用效率，以获取最大储集层改造体积。应力场的扰动，特别是水平主应力在压裂场诱导下发生应力偏转和反转，会极大的增加裂隙复杂程度。结合生产中的亚裂参数变化，得到经济的改造手段，减少未改造区的油气损失。

裂缝性油藏的裂缝描述和建模是一个世界性的难题。离散裂缝网络模型使得地球物理、地质、油藏工程等多方面的的数据整合在一起，形成对裂缝的系统描述成为可能。DFN模型的出现应该是裂缝建模领域的一个重大里程碑事件，它对这个难题给出了一个较为适合的解决方案。压裂中，要考虑裂隙的密度，走向，倾角和方位。在考虑裂隙的耦合场下讨论压裂的应力干扰问题。

大量数据表明，簇间距是影响缝间干扰的最主要因素，随着压裂簇间距的增大，簇间应力干扰会逐渐减小，且各裂缝的扩展变得趋于均匀；但对干扰强度，目前尚无有效、准确的量化方法。

在申请号：CN202011070563.X的中国专利申请中，涉及到一种页岩气水平井段优化设计方法，包括以下步骤：步骤一：优化水平井分段压裂射孔间距模型，水平井分段压裂时，形成的裂缝形态是垂直于井筒方向的横向裂缝，对裂缝形成后产生的诱导应力场的研究以均质、各向同性的二维平面应变模型为基础，建立裂缝诱导应力几何模型；步骤二：裂缝形态为垂直缝，裂缝纵剖面为椭圆形，半缝高为H/2，以缝高方向为y轴，以垂直于裂缝方向即水平井井简方向为x轴，建立步骤一中的水力裂缝诱导应力场几何模型，其中定义拉应力为正，压应力为负。

在申请号：CN201710930701.9的中国专利申请中，涉及到了一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，所述预测方法包括以下步骤：利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型；在所述压裂裂缝模型基础上，输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂模拟过程；分析水力压裂模拟后在所述压裂裂缝模型中的裂缝激活情况，圈定激活缝三维空间包络范围；计算激活缝三维空间包络范围体积，得到页岩气储层压裂改造体积。