本申请公开了评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数合理性的方法，包括：收集储层物性、流体性质、压裂水平井裂缝、水平井筒、支撑剂性质的参数；将非均质气藏沿水平井筒长度方向渗流率分布情况划分成相对均质的渗流带，渗流带含有人工裂缝；建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型；修正裂缝内高速非达西流动的有效渗透率；求解考虑裂缝高速非达西流的裂缝产量模型，建立非均质气藏压裂水平井裂缝参数的评价图版；评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的合理性。本申请能够考虑低渗透气藏非均质性特征和压裂水平井裂缝中存在高速非达西流的综合影响，快速高效评价低渗透非均质气藏压裂水平井各段裂缝参数。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于油气田开发领域，具体地说，设及一种评价低渗透非均质气藏压裂水 平井裂缝参数合理性的方法。
技术介绍
低渗透气藏突出表现为储层渗透率平面横向非均质性的特点，通过对低渗透气藏 水平井分段压裂可W显著提高产量，此时裂缝内又表现出高速非达西流特点。在对低渗透 气藏压裂水平井裂缝评价时，必须综合考虑渗透率非均质性和裂缝内高速非达西流等因素 的影响。目前压裂水平井裂缝参数评价方法主要有电模拟实验方法、解析-半解析方法和数 值模拟方法等。电模拟方法和解析-半解析方法主要通过储层渗透率加权平均方法将取渗透率为 平均值，即视储层为均质，并未考虑储层平面横向非均质性特征;数值模拟方法可W考虑储 层的横向非均质性，但不能考虑裂缝内高速非达西流特征，且运用该方法时，需要大量储层 数据，计算速度也比较慢。因此针对横向低渗透非均质气藏，同时考虑裂缝内高速非达西流 影响，急需一种快速高效的裂缝参数评价方法。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是现有技术没有考虑低渗透气藏非均质性 特征和压裂水平井裂缝中存在高速非达西流的综合影响。[000引为了解决上述技术问题，本申请公开了一种评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂 缝参数合理性的方法，包括W下步骤： 1)分别收集储层物性、流体性质、压裂水平井裂缝、水平井筒、支撑剂性质的基本 参数； 2)将非均质气藏沿水平井筒长度方向渗流率分布情况划分成至少两个均质的渗 流带，所述渗流带含有人工裂缝； 3)建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型； 4)修正所述步骤3)裂缝内高速非达西流动的有效渗透率； 5)建立考虑裂缝高速非达西流的裂缝产量模型，建立非均质气藏压裂水平井裂缝 参数的评价图版； 6)评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的合理性。 进一步的，所述步骤1)中，所述储层物性、流体性质、压裂水平井裂缝、水平井筒、 支撑剂性质的基本参数包括:气藏厚度、宽度，各渗透带渗透率、长度;气体粘度、偏差因子、 相对密度;各段裂缝长度、宽度和高度;储层溫度、平均压力、拟稳态时产量及水平井井筒压 力;初始支撑渗透率。进一步的，所述步骤2)将非均质气藏沿水平井筒长度方向渗流率分布情况划分成 至少两个相对均质的渗透带的方法为:根据储层在水平井筒长度方向上渗透率的差异，将 渗透率相等的储层划分成同一个渗透带，渗透率较低的视为阻碍气体流动的隔层。进一步的，步骤3)所述的建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型（下述步 骤a)及裂缝参数评价的数学模型(下述步骤b-d)的方法包括W下步骤： a、将非均质气藏压裂水平井看作很多相似的均质渗透带组成，每个渗流带均关于 水平井筒和裂缝呈对称关系，W第1个渗流带中四分之一为研究对象，将裂缝等分为nw个小 段； b、基于基质流动方程，计算裂缝中任意两点之间的流动压差，利用直接边界元法， 由于nw小段点源影响，气藏与第i小段点源拟稳态压降为：气藏与第j小段点源拟稳态压降为： 第i段和第j段的拟稳态压降相减，当i = l，j = 2时，得裂缝中第1段和第2段流动压 降为：[002引式中：A p0,i、A P。,汾别为气藏与第i小段和第j小段的拟稳态压降，A邮,2-1为基 于基质流动的第2小段和第1小段的流动压降，单位为MPa;a = 774.6,为常数;y为气体粘度， 单位为m化.s;Z为气体偏差因子，无量纲;T为气藏溫度，单位为K;kmi为第1渗透带基质渗透 率，单位为mD;h为气藏厚度，单位为m;nw为半长裂缝等分的段数;a[0i，wd为第j段对第i段 的影响函数，W为观察点，O为源点； C、基于裂缝内流动，计算裂缝中相邻小段的流动压差，针对裂缝内高速非达西流， 将高速非达西处理为达西流，根据达西定律得到裂缝内流动偏微分方程：(4) 通过第1段和第2段裂缝间流量为第2段至第nw段总的流量，则基于裂缝流动，第1 段和第2段流动压降为：(5)式中：Apf,2-l为基于裂缝流动的第2小段和第l小段的流动压降，单位为MPa;kfe为 裂缝内考虑高速非达西流后有效渗透率，单位为mD;XDi、XD2分别为第1点和第2点位置，单位 为m; d、计算裂缝流量与裂缝参数间相互关系式(3)和式巧)均为第1段和第2段的流动压差，两式相减得到各段流量与裂缝参数 间关系为：(6)将各段流量、位置、裂缝半长、裂缝导流能力、支撑剂规模无因次化得到裂缝各段流量与裂缝参数间的无因次关系： 式中，Bg为气体体积系数，无因次;QDi为第i段裂缝无因次流量，无因次;Pave和Pwf分 别为气藏平均压力和水平井筒压力，单位为MPa;XDi为第i段无因次位置;Xe、ye分别为渗透 带宽度和长度，单位为分别为裂缝半长、裂缝宽度，单位为m;kfe为裂缝内考虑高速 非达西流时的有效渗透率，单位为mD;Ix为裂缝穿透比;CfDe、Npe分别为裂缝内考虑高速非达 西流无因次有效导流能力和有效支撑剂指数;Vp、Vr分别为支撑剂支撑裂缝体积和渗透带体 积，单位为m 3; 同理当i=2，j=3、i=3，j=4、…、i=nw-l，j=nw时，可得其余nw-2个相邻裂缝段 关系式，得nw-1个各段裂缝流量与裂缝参数无因次关系式，最后一个表达式为第I段到水平 井筒压降，即可得nw个线性方程组，求解nw段裂缝无因次流量(qDi、qD2、。'.QDnw)与裂缝参数 关系；每条裂缝无因次产量为所有裂缝段无因次流量和的4倍，整条裂缝无因次产量表 达式：(15)式中:Jd为整条裂缝无因次产量指数。进一步的，所述步骤4)利用迭代方法，通过雷诺数修正裂缝内有效渗透率，将高速 非达西流处理为达西流，包括W下步骤：e、假设初始雷诺数为NRei为零，根据裂缝有效渗透率与雷诺数关系，得初始裂缝有 效渗透率：(16)式中：kf、kfei分别为支撑裂缝初始渗透率和初始有效渗透率，单位为mD;NRei为假 设初始雷诺数，取值为零；f、根据支撑剂指数表达式(式11)，代入初始裂缝有效渗透率，得初始有效支撑剂 指数：(口)g、在初始有效支撑剂指数Npei下，根据步骤3)建立的裂缝无因次流量与裂缝参数 关系，得到并对比不同无因次裂缝导流能力CfDei对应的裂缝总无因次流量指数Jd,进而得到 最优无因次有效裂缝导流能力CfDelopt;h、根据最优无因次有效裂缝导流能力CfDelDPt,计算得到初始最优裂缝半长和宽 (18) (19) 度： 式中：社响*、*?邮分别为初始最优裂缝半长和裂缝宽度，单位为111; i、将无因次流量换算成裂缝实际产量，通过产量与裂缝宽度的关系式，得到井筒 处气体流速：(20) (21)式中：qg为裂缝总产量，单位为m3/d;V为裂缝与井筒交汇处气体流速，单位为m/s; Af iDpt为初始最优裂缝宽度下裂缝与井筒相交面面积，单位为m2; j、根据雷诺数定义，计算新的有效雷诺数Nr62 :(22) (23) (24) (25) 式中：e为多孔介质特征参数;Pg为气体密度，单位为kg/m3; 丫 g为气体相对密度，无 因次;m、n为常数与支撑剂粒径有关； k、对比假设雷诺数NRel和新的雷诺数NRe2,如果两则相差在规定的很小范围内（ Rel-Re2 I < C )，则得到设计裂缝本文档来自技高网...
【技术保护点】
评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数合理性的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别收集储层物性、流体性质、压裂水平井裂缝、水平井筒、支撑剂性质的参数；2)将非均质气藏沿水平井筒长度方向渗流率分布情况划分成至少两个均质的渗流带，所述渗流带含有人工裂缝；3)建立含有人工裂缝渗透带的压裂裂缝物理模型及裂缝参数评价的数学模型；4)修正所述步骤3)中裂缝内高速非达西流动的有效渗透率；5)建立裂缝高速非达西流的裂缝产量模型，建立非均质气藏压裂水平井裂缝参数的评价图版；6)评价低渗透非均质气藏压裂水平井裂缝参数的合理性。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡辉，郭建春，柯玉彪，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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