【技术实现步骤摘要】
本申请属于油气藏压裂开采，尤其涉及一种压裂的裂缝诊断方法及装置。
技术介绍
1、近年来，随着压裂技术的不断发展，极大的助力了页岩油气藏等非常规油气资源的高效开发，页岩油气藏等非常规油气资源最终采收率受裂缝几何形态影响显著，实时高效的水力压裂诊断手段对于改善压裂改造效果、提高非常规油气资源开发效率至关重要。
2、然而，现有压裂诊断手段，如微地震、钻井取心观测、射孔成像监测等方法存在观测范围有限、所需设备精度高以及施工成本较高的问题。
3、上述压裂诊断问题限制了这些方法在实际应用中的推广，因此迫切需要发展更为经济、使用条件相对简单的裂缝诊断技术，从而实时优化施工设计方案，改善施工效果并降低成本。
技术实现思路
1、本申请旨在至少能够在一定程度上解决如何经济地对裂缝参数进行诊断的技术问题，为此，本申请提供了一种压裂的裂缝诊断方法及装置，能够基于压裂过程中的水锤压力快速诊断压裂后裂缝相关参数，为油气资源储层改造方案的设计与修改提供依据，从而提高压裂改造效果。
2、第一方面，本申请实施例提供一种压裂的裂缝诊断方法，其包括：
3、通过水锤连续性方程、水锤运动方程和液体弹性方程，建立基于水头、流速和流体密度的水锤方程组；
4、采用有限差分方法求解水锤方程组，获得中间井段的水头、流速和密度的分布方程；
5、确定所研究井筒中的初始条件，结合分布方程获得水头、流量和密度分布的表达式；
6、将水锤方程组耦合井口流量边界条
7、通过调整井底裂缝边界条件中的裂缝半长、裂缝高度、有效射孔数、有效簇数与实测水锤压力曲线进行拟合，从而确定裂缝参数。
8、在一些实施方式中，建立水锤方程组为：
9、
10、式中： g为重力加速度， m/ s 2； h为井筒内水头， m； s为井筒长度， m； z为参考基准面， m； ρ为流体密度， kg/ m 3； v为流体流速， m/ s； d为井筒内径， m； f为井筒沿程摩阻系数，无因次； t为压裂施工时间， s； θ为井筒与水平方向夹角； k为流体体积模量， pa； cm为中间计算参数，； a为井筒截面积， m 2； e为井筒套管管壁的杨氏模量， pa； e为井筒套管管壁厚度， m。
11、在一些实施方式中，采用有限差分方法求解水锤方程组包括：
12、建立水头、流速和流体密度对时间的偏微分的第一有限差分格式；
13、建立水头、流速和流体密度对沿井筒距离的偏微分的第二有限差分格式；
14、对水锤方程组进行有限差分格式求解，进而获得中间井段的水头、流速和密度的分布方程。
15、在一些实施方式中，第一有限差分格式和第二有限差分格式为：
16、
17、
18、式中： y代表水头、流速、密度；代表 j时层 i断面的函数值， i表示井筒网格节点， j表示时间节点； s为井筒长度， m； α代表差分格式的加权系数，经检验在 α=0.1时，满足稳定条件；为时间步长，s；为距离步长，m。
19、在一些实施方式中，中间井段的水头、流速和密度的分布方程分别为：
20、
21、式中： c a1为中间计算参数，； c a2为中间计算参数，； c b1为中间计算参数，； c b2为中间计算参数，； c e1为中间计算参数，； c e2为中间计算参数，； c m为中间计算参数，； c n为中间计算参数，； r为中间计算参数，；为时间步长，s； i为井筒网格节点； j为时间节点；代表 j时层 i断面的水头值；代表 j时层 i断面的速度值；代表 j时层 i断面的密度值。
22、在一些实施方式中，井口和井底的边界条件为井口流量边界条件和井底裂缝边界条件，井口流量边界条件为：
23、
24、式中：为变化时间的井口流量，m3/s；为变化时间的井口流量，m3/s；为时间步长，s； t为压裂施工时间， s。
25、在一些实施方式中，井底裂缝边界条件为：
26、
27、
28、式中： p w为井底流压， pa； p f为裂缝内流体压力， pa； ρ为流体密度， k本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述建立水锤方程组为：
3.根据权利要求2所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述采用有限差分方法求解所述水锤方程组包括：
4.根据权利要求3所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述第一有限差分格式和所述第二有限差分格式为：
5.根据权利要求3所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述中间井段的水头、流速和密度的分布方程为：
6.根据权利要求1所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述井口和井底的边界条件为井口流量边界条件和井底裂缝边界条件，所述井口流量边界条件为：
7.根据权利要求6所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述井底裂缝边界条件为：
8.根据权利要求7所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述裂缝开度wf与裂缝内流体压力pf及裂缝高度hf的相关关系为：
9.根据权利要求1所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述将所述水锤方程组耦合井口流量边界条件、井底裂缝边界条件
10.一种压裂的裂缝诊断装置，包括存储器、处理器，以及储存在所述存储器中并可在所述处理器中运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括如权利要求1-9任一所述的压裂的裂缝诊断方法对应的执行步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述建立水锤方程组为：
3.根据权利要求2所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述采用有限差分方法求解所述水锤方程组包括：
4.根据权利要求3所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述第一有限差分格式和所述第二有限差分格式为：
5.根据权利要求3所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述中间井段的水头、流速和密度的分布方程为：
6.根据权利要求1所述的压裂的裂缝诊断方法，其特征在于，所述井口和井底的边界条件为井口流量边界条件和井底裂缝边界条件，所述井口流量边界条件为：
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：何勇明，孙双双，刘礼军，李彦超，邹龙庆，李俊翔，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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