本技術(shù)屬于油氣藏開發(fā)研究，具體涉及一種基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、我國頁巖儲層類型多、構(gòu)造也比較復(fù)雜，為體積壓裂改造工藝設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)。對于不同的頁巖區(qū)塊，相同的體積壓裂改造工藝改造效果一般差距較大。目前，通常通過微地震監(jiān)測、g函數(shù)分析、產(chǎn)剖測試、裂縫反演等手段評價體積壓裂井的改造效果，由于這些監(jiān)測或模擬方法受地層、壓裂工藝等多參數(shù)影響，評價結(jié)果有時會出現(xiàn)較大偏差，并且監(jiān)測手段也增加了改造成本。而壓后效果評價結(jié)果對于改進(jìn)壓裂工藝至關(guān)重要。對于某個開發(fā)成熟的頁巖區(qū)塊，往往是通過大量壓裂實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索出適合本區(qū)塊的體積壓裂改造參數(shù)，付出的成本和時間都比較高。

2、通過壓裂施工數(shù)據(jù)分析儲層特征和改造效果是一種比較高效的方法。目前，在頁巖儲層壓裂中應(yīng)用較廣泛的方法為g函數(shù)分析方法，通過g函數(shù)分析得到改造裂縫的閉合壓力、復(fù)雜性等結(jié)果。對于頁巖等非常規(guī)儲層，滲流面積對評價壓后產(chǎn)量至關(guān)重要，目前多采用對壓裂數(shù)據(jù)反演的方法，得到儲層滲流面積，即壓裂改造裂縫面積。但壓裂數(shù)據(jù)反演方法受儲層地質(zhì)參數(shù)影響較大，例如，當(dāng)給定濾失速度較小時，計(jì)算結(jié)果中壓裂液造縫效率會偏高，改造面積會比真實(shí)值大很多。尤其對于壓實(shí)效果較差、滲透性較高的頁巖儲層，濾失速度對改造效率的影響至關(guān)重要。而通過理論計(jì)算的地層濾失速度受約束的條件較多，例如壓裂液黏度、地層壓力系數(shù)、地層孔隙度、地層非均質(zhì)性、地層連通性等，對壓裂液在地層中的濾失都影響較大。因此，合理利用壓裂數(shù)據(jù)評價地層濾失速度、改造裂縫面積，對評價改造效果、優(yōu)化改造參數(shù)具有重要指導(dǎo)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于以上問題，本技術(shù)提出一種基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法及裝置。

2、第一方面，本技術(shù)提出一種基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法，包括：

3、獲取壓裂施工數(shù)據(jù)中的壓裂停泵至裂縫閉合前不同采樣時刻的井口壓力；

4、在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失速度曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失速度，在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失距離曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失距離；

5、根據(jù)所述不同采樣時刻的井口壓力、第一壓裂液濾失速度、第一壓裂液濾失距離，預(yù)測頁巖改造面積。

6、井口壓力-濾失速度曲線以及井口壓力-濾失距離曲線的繪制過程包括：

7、獲取壓裂施工數(shù)據(jù)中的地層破裂前不同歷史采樣時刻的井口壓力；

8、根據(jù)所述不同歷史采樣時刻的井口壓力，計(jì)算不同歷史采樣時刻的第二壓裂液濾失速度以及第二壓裂液濾失距離；

9、以井口壓力為x軸，以壓裂液濾失速度為y軸，基于不同歷史采樣時刻的井口壓力和第二壓裂液濾失速度繪制得到井口壓力-濾失速度曲線；

10、以井口壓力為x軸，以壓裂液濾失距離為y軸，基于不同歷史采樣時刻的井口壓力和第二壓裂液濾失距離繪制得到井口壓力-濾失距離曲線。

11、所述根據(jù)所述不同歷史采樣時刻的井口壓力，計(jì)算不同歷史采樣時刻的第二壓裂液濾失速度以及第二壓裂液濾失距離，包括：

12、根據(jù)不同歷史采樣時刻的井口壓力計(jì)算不同歷史采樣時刻的井底壓力；

13、根據(jù)所述井底壓力與地層孔隙壓力之間的差值，計(jì)算不同歷史采樣時刻下的第二壓裂液濾失速度以及第二壓裂液濾失距離。

14、所述根據(jù)不同歷史采樣時刻的井口壓力計(jì)算不同歷史采樣時刻的井底壓力，包括：

15、獲取地層破裂前不同歷史采樣時刻的靜液柱壓力、沿程摩阻和孔眼節(jié)流壓力；

16、根據(jù)地層破裂前不同歷史采樣時刻的井口壓力、靜液柱壓力、沿程摩阻、孔眼節(jié)流壓力，計(jì)算得到地層破裂前不同歷史采樣時刻的井底壓力。

17、所述根據(jù)地層破裂前不同歷史采樣時刻的井口壓力、靜液柱壓力、沿程摩阻、孔眼節(jié)流壓力，計(jì)算得到地層破裂前不同歷史采樣時刻的井底壓力，所采用的計(jì)算式為：

18、p井底＝p井口-p沿程-p孔眼+p液柱

19、其中，p井底為地層破裂前不同歷史采樣時刻的井底壓力，p井口為地層破裂前不同歷史采樣時刻的井口壓力p沿程為沿程摩阻，p沿程＝a1q1.8α，a1為第一固定常數(shù)，q為泵注排量，α為壓裂液降阻率；p孔眼為孔眼節(jié)流壓力，p孔眼＝a2q2，a2為第二固定常數(shù)，p液柱為靜液柱壓力。

20、所述根據(jù)所述井底壓力與地層孔隙壓力之間的差值，計(jì)算不同歷史采樣時刻下的第二壓裂液濾失速度以及第二壓裂液濾失距離，包括：

21、根據(jù)泵注排量，得到第二壓裂液濾失距離；

22、根據(jù)第一壓力差值、壓裂液黏度、壓裂液濾失距離與濾失面積之間的函數(shù)關(guān)系，得到第二壓裂液濾失速度；所述第一壓力差值為井底壓力與地層孔隙壓力之間的差值。

23、所述根據(jù)泵注排量，得到第二壓裂液濾失距離，計(jì)算式為：

24、

25、其中，l(t)為t時刻的第二壓裂液濾失距離，n為總射孔數(shù)，l1為孔眼長度，q(t)為t時刻的泵注排量。

26、所述第一壓力差值、壓裂液黏度、壓裂液濾失距離與濾失面積之間的函數(shù)關(guān)系的表達(dá)式為：

27、vl(t)＝f(μ,δp,l(t),a)

28、其中，vl(t)為第二壓裂液濾失速度，μ為壓裂液黏度，δp為第一壓力差值，l(t)為t時刻的壓裂液濾失距離，a為濾失面積，在地層破裂前所述濾失面積為固定值。

29、所述根據(jù)所述不同采樣時刻的井口壓力、第一壓裂液濾失速度、第一壓裂液濾失距離，預(yù)測頁巖改造面積，包括：

30、在壓裂施工數(shù)據(jù)中的壓裂停泵至裂縫閉合前不同采樣時刻下的井口壓力中，選取指定時間間隔的3組井口壓力數(shù)據(jù)，分別記作第一井口壓力p1、第二井口壓力p2和第三井口壓力p3，p1的采樣時刻為t1，p2的采樣時刻為t2，p3的采樣時刻為t3；

31、根據(jù)所述3組井口壓力數(shù)據(jù)，計(jì)算t1至t2時間段內(nèi)的第一井口壓力平均值以及t2至t3時間段內(nèi)的第二井口壓力平均值；

32、通過預(yù)先建立的第一等式、第二等式、第三等式、第四等式聯(lián)立方程組，得到頁巖改造面積，所述頁巖改造面積包括：主縫總濾失面積am和支縫總濾失面積ab；所述第一等式所述第一等式表征t1至t2時間段內(nèi)裂縫閉合導(dǎo)致的第一裂縫體積減小量與第一井口壓力p1、第二井口壓力p2、巖石柔度以及主縫總濾失面積之間的關(guān)系；所述第二等式表征t2至t3時間段下裂縫閉合導(dǎo)致的第二裂縫體積減小量與第二井口壓力p2、第三井口壓力p3、巖石柔度以及主縫總濾失面積之間的關(guān)系；所述第三等式表征t1至t2時間段內(nèi)第一濾失液量vl1與第一井口壓力平均值、主縫總濾失面積am、支縫總濾失面積ab、第一壓裂液濾失速度以及第一壓裂液濾失距離之間的關(guān)系；第四等式表征t2至t3時間段內(nèi)第二濾失液量vl2與第二井口壓力平均值、主縫總濾失面積am、支縫總濾失面積ab、第一壓裂液濾失速度以及第一壓裂液濾失距離之間的關(guān)系，其中，第一裂縫體積減小量與t1至t2時間段內(nèi)的第一濾失液量vl1相等，第二裂縫體積減小量與t2至t3時間段內(nèi)的第二濾失液量vl2相等。

33、所述第一等式為：

34、δv1＝cfmam(p1-p2)

35、其中，δv1為第一裂縫體積減小量，cfm為巖石柔度，am為主縫總濾失面積，p1為第一井口壓力，p2為第二井口壓力。

36、所述第二等式為：

37、δv2＝cfmam(p2-p3)

38、其中，δv2為第二裂縫體積減小量，cfm為巖石柔度，am為主縫總濾失面積，p2為第二井口壓力，p3為第三井口壓力。

39、所述第三等式為：

40、

41、其中，am為主縫總濾失面積，v'l為第一壓裂液濾失速度，為第一井口壓力平均值，lm為第一壓裂液濾失距離，ab為支縫總濾失面積。

42、所述第四等式為：

43、

44、其中，am為主縫總濾失面積，v'l為第一壓裂液濾失速度，為第二井口壓力平均值，lm為第一壓裂液濾失距離，ab為支縫總濾失面積。

45、第二方面，本技術(shù)提出一種基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的裝置，包括：

46、壓力獲取模塊，用于獲取壓裂施工數(shù)據(jù)中的壓裂停泵至裂縫閉合前不同采樣時刻的井口壓力；

47、速度與距離獲取模塊，用于在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失速度曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失速度，在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失距離曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失距離；

48、改造面積計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述不同采樣時刻的井口壓力、第一壓裂液濾失速度、第一壓裂液濾失距離，預(yù)測頁巖改造面積。

49、第三方面，本技術(shù)提出一種電子設(shè)備，包括：存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，執(zhí)行所述的基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法。

50、第四方面，本技術(shù)提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其存儲有可執(zhí)行指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時使得處理器執(zhí)行所述的基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法。

51、有益效果：

52、本技術(shù)提出一種基于壓裂施工數(shù)據(jù)預(yù)測頁巖改造面積的方法及裝置，在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失速度曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失速度，在預(yù)先繪制的井口壓力-濾失距離曲線上確定所述不同采樣時刻的井口壓力對應(yīng)的第一壓裂液濾失距離；根據(jù)所述不同采樣時刻的井口壓力、第一壓裂液濾失速度、第一壓裂液濾失距離，預(yù)測頁巖改造面積。該方法無需采用其他監(jiān)測設(shè)備，現(xiàn)場可操作性強(qiáng)，預(yù)測結(jié)果對分析壓裂改造效果和優(yōu)化壓裂施工參數(shù)具有重要意義。