CN104314547A - Hafd水平井压裂酸化分段优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种HAFD水平井压裂酸化分段优化方法及系统，该优化方法包括模拟水平井分段基质酸化过程、预测形成水平井分段基质酸化产能、预测分段酸压水平井产能、对水平井分段酸化酸压进行优化、实现测井图件的数字化、整合水平井分段基质酸化和酸压两类工艺的优化流程。该优化系统包括基础数据、测井数据、井身结构定义、酸化模拟、预测评价这五个子系统。本发明的优化方法构思巧妙、合理，步骤简单，其可避开酸岩反应动力学类模型的复杂化与应用困难问题，能更准确的估计地层段的吸酸量。本发明的优化系统结构简单、合理，可实现酸化及酸压工艺参数设计、效果预测及经济评价的一体化设计过程，方便现场工程师进行酸化方案的优化设计。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探开发技术领域，尤其涉及一种HAFD水平井压裂酸化分段优化方法及系统。
背景技术
针对碳酸盐岩水平井分段基质酸化及酸压工艺，在水平井布酸模型、水平井压裂水平井产能模型及经济评价方法研究基础上，形成碳酸盐岩水平井分段酸化和分段酸压优化设计软件，实现酸化及酸压工艺参数设计、效果预测及经济评价的一体化设计过程。
钻水平井能够增加油藏接触面积、实现高产量、缓解水锥，酸化是提高碳酸盐岩水平井产能经济有效方法，可以采用不同的布酸方式，包括从生产油管正向挤入、连续油管注入、混合或后注转向剂、封隔器分段注入、喷射等。碳酸盐岩油气藏中的水平井通常采用酸化处理消除钻井液滤饼、消除地层伤害，或者为了提高产能而产生酸蚀裂缝及深度基质改善，好的酸化布置要求用较少的酸液量，更经济地获得较大油藏动用范围。
有效的酸化处理要求有充足的酸液量植入目的段。但是水平段的物性分布极不均匀，酸化过程中地层的吸酸指数差异较大，部分层段吸酸过多但改善作用有限，导致成本过高；部分层段吸酸过少没有突破伤害带，导致产能贡献极低，酸化解堵失效。通过分段酸化能够将高低渗透率带分开，有效地控制吸酸指数的分布。
典型的基质酸化过程中，通过生产油管或滑套注入酸液，顶替井筒内的残余流体，在两种流体之间产生一个或两个界面，前缘过后的酸进入地层，在岩体内发生酸岩反应，产生溶蚀蚯蚓孔，从而提高酸化段的注入能力；在措施井段的任意位置，酸对地层注入能力的影响综合为局部的变表皮系数，并且随该处的注酸量变化；局部注入能力同时还受不稳定过程影响，任何注入流体将引起多孔介质中孔隙压力的上升，注入产生不稳定压力上升与酸化增加注入指数导致的压力下降趋势相互抵消，在布酸模型预测中需要适当考虑这种竞争效应。
碳酸盐岩酸化过程极其复杂，蚓孔的生长和吸酸指数的变化受酸液性质(类型、浓度、流变性、添加剂、扩散系数及酸岩反应速度等)、储层物性(矿物成分、孔隙度、渗透率)、施工条件(注酸的液体量、排量、压力、多级注入)等多种因素影响。另一方面，水平井酸化酸压的用酸量大、施工成本高，在分段酸化酸压设计还必须考虑经济因素。
在过去的十余年，在认识确定蚓孔结构的物理和化学过程方面已经有许多进展，文献已经提出了几种不同的蚓孔模型，这些模型针对实验室的理想条件：岩心线性流动测试、一个主蚯蚓孔、盐酸类已知流变性和反应能力等的简单液体，预测蚓孔的生长通常是成功的；然而在酸化设计中，这些模型用处不大，因为不能处理复杂的液体条件，例如径向流动、多蚓孔、复杂流体如乳化酸或泡沫酸等。
粘弹性表面活性剂转向酸(简称转向酸)是近年来酸化处理的新型液体，转向酸注入地层反应后产生杆状胶束，这些胶束引起的酸液粘度大幅度增加，在吸酸量大的高渗带产生高流动阻力，迫使酸液转向低渗带，转向酸反应结束后，残酸破胶还原为低粘度液体。
尽管目前酸化工艺已有研究和积累，酸化设计往往采用经验类比方法，但是在分段优化量化方面仍为短板亟待解决，希望创建相对简单的工具，方便现场工程师进行酸化方案的优化设计，回答诸如需要用什么类型的酸、最优的酸量及泵注排量等基本问题。因此，需要有一套综合机制方法考虑酸液性质、储层物性、施工条件因素，模拟出分段酸化改善后的产能及经济效果，优选合理有效的水平井分段酸化方案。
发明内容
本发明是为了解决现有的水平井优化分段酸化设计中量化困难的问题而提出了一种构思巧妙、合理，操作简单，成本低，可实现酸化及酸压工艺参数设计、效果预测及经济评价的一体化设计过程，方便现场工程师进行酸化方案的优化设计的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法及系统。
本发明的技术方案如下：
上述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，包括以下步骤：(1)采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化布酸模型，模拟水平井分段基质酸化过程；(2)采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化地层不稳定渗流模型，预测形成水平井分段基质酸化产能；(3)采用碳酸盐岩水平井分段酸压多裂缝系统不稳定渗流模型，预测分段酸压水平井产能；(4)采用计算模拟及经济评价手段，对水平井分段酸化酸压进行优化；(5)采用数字化工具，实现测井图件的数字化；(6)整合水平井分段基质酸化和酸压两类工艺的优化流程，简化处理过程。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其中，所述步骤(1)的具体方法为：结合井眼轨迹上物性变化、液体界面移动、酸液流变性及转向变化、酸岩反应性、泵注程序和排量的影响，模拟酸液在井筒和地层中的流动过程及酸蚀蚓孔延伸过程，定量化分析不同分段条件下的水平井酸液分流特性，预测污染带深度、蚓孔穿深、酸化表皮系数、吸酸指数分布等剖面。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其中，所述步骤(2)的具体方法为：结合储层物性非均质性、酸化后表皮变化影响，以及水平井流入井段间的渗流干扰效应，预测水平井酸化后的产出剖面及产能变化，以定压生产方式预测产量递减过程。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其中，所述步骤(3)的具体方法为：综合非均质储层物性、裂缝表皮及多裂缝系统的渗流干扰效应，考虑不同裂缝位置、数量、长度、间距、方位等布局关系对产能的影响；所述步骤(3)中的酸压水平井包含无限导流和有限导流2类裂缝。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其中，所述步骤(4)的具体方法为：利用测井解释资料进行水平井分段基质酸化模拟，根据蚓孔深度及表皮系数直观评价解堵效果，确定初步方案；通过产能预测和经济评价进行敏感性分析，计算不同施工方案的经济效益指标，兼顾II、III类储层低产出高储量特征，按先分段后规模的顺序，优选出净现值相对较高的设计方案。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其中：所述步骤(6)是基于图形操作，共用一套数据体，减少重复工作，分多方案进行计算对比。
一种HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其中：所述分段优化系统包括基础数据子系统、测井数据子系统、井身结构定义子系统、酸化模拟子系统和预测评价子系统；
所述基础数据子系统包括储层基础参数定义单元、地层流体性质定义单元、井筒参数定义单元、泥浆污染表皮计算参数单元、酸化流体定义单元和成本指标定义单元；所述储层基础参数定义单元用于定义储层厚度、地层压力、地层温度和方向渗透率比；所述地层流体性质定义单元用于定义流体类型、压缩系数、体积系数和粘度；所述井筒参数定义单元用于定义井筒半径、水平段起止深度和离散化节点长度；所述泥浆污染表皮计算参数单元用于定义侵泡时间、滤液粘度、正压差和污染渗透率比；所述酸化流体定义单元用于定义流体类型、流变性参数、液体成本和岩心实验参数；所述成本指标定义单元用于定义油气销售价格、生产成本、泵注成本、测试费用和酸压规模缝长关系；
所述测井数据子系统包括测井解释数据文件加载单元、测井解释图件数字化转换单元和测井解释曲线显示单元；所述测井解释数据文件加载单元用于自定义格式转换数据文件、加载测井解释记录文件和转入后台数据库；所述测井解释图件数字化转换单元用于自定义坐标系、图形转换测试曲线和自动插值规整孔渗饱数据；所述测井解释曲线显示单元用于自动显示数据库中本井测井解释结果；
所述井身结构定义子系统包括封隔器定义单元、滑套定义单元、泵注程序定义单元和裂缝参数定义单元；所述封隔器定义单元用于图形化方式指定封隔器位置；所述滑套定义单元用于图形化方式指定滑套/注入口位置；所述泵注程序定义单元用于指定滑套处定义泵注的酸液名称、体积、初始排量；所述裂缝参数定义单元用于图形化方式指定压裂段位置，并定义裂缝的类型、长度、表皮；
所述酸化模拟子系统包括指定分段酸化模拟单元、模拟结果显示单元、泵注程序调整单元和多段酸化模拟汇总单元；所述指定分段酸化模拟单元用于图形化方式指定酸化模拟分段，按照本段的泵注程序模拟注酸过程，达到最高限压后转换为限压注入排量下降；所述模拟结果显示单元用于在模拟的同时实时显示井眼轨迹上的参数分布情况，其可显示注入流体、蚓孔深度、酸化表皮、注酸流量、吸酸指数和井筒流量；所述泵注程序调整单元用于修改本段泵注液体类型、体积和排量；所述多段酸化模拟汇总单元汇总有分段区间、分段长度、用酸强度、分段酸量、总酸量及各段的泵注程序列表；
所述预测评价子系统包括生产条件指定单元、产出剖面绘制单元、累积产量预测单元和经济指标计算单元；所述生产条件指定单元用于指定产量预测压降和指定生产压差预测产量递减；所述产出剖面绘制单元用于绘制井筒流率分布、裂缝流率分布、井筒流量分布、生产压差等，反映措施后不同位置的产能贡献率；所述累积产量预测单元用于预测指定生产时间内的日产量、月产量、累积产量变化；所述经济指标计算单元是根据施工成本、生产成本、测试成本，利用预测产量序列计算财务净现值、投资回收期等经济指标，实现酸化酸压方案的技术经济评价。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其中：所述分段优化系统还包括井筒裂缝离散化节点、分段基质酸化分流模型、分段酸压产能预测模型和分段酸化产能预测模型；所述分段基质酸化分流模型采用分时步计算流程，将流体分布的空间变化与流量压力动态的瞬变进行解耦，以短时步方式逼近求解；初始时地层为原始地层流体，注入为井筒内的原始流体。
所述HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其中：所述分段优化系统中预设的信息包括酸液性能、成本指标和储层性质；所述酸液性能、成本指标和储层性质均属于所述基础数据子系统中的数据模块；所述酸液性能和成本指标为多井共用参数。
有益效果：
本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化方法构思巧妙、合理，步骤简单，具有下列优点：
(1)利用岩心酸化蚓孔室内实验资料或水平井酸化测试资料反演，确定蚓孔生长速度的实验模型关键参数，避开了酸岩反应动力学类模型的复杂化与应用困难问题；
(2)水平井分段具有较大的灵活性，受储层物性及酸液性质影响，酸液在井筒中流动速率不断变化，内边界条件复杂化；通过酸液界面移动的跟踪，确定酸岩的有效接触时间，更准确的估计地层段的吸酸量，描述多级液体在不要位置水平段地层中的分布状态；
(3)考虑不同酸液类型的流变性及转向特性影响，注入过程中近井地层中存在多个流体带：地层的原始流体-油气(视为微可压缩流体渗流)、牛顿流体-注入液体(视为刚性流体稳态流动)、非牛顿流体-注入液体(视为刚性流体稳态流动)，多流体带压降迭加合成井底注入压力；
(4)转向酸注入地层反应后产生高粘转向，反应结束后残酸又破胶还原为低粘度液体，结合酸岩反应室内实验数据定义转向时间，采用酸岩接触时间来跟踪界定酸液高粘度转向带的半径，融合到多液环分布结构中修正注入压降；
(5)考虑储层物性非均质性、酸化后表皮变化影响，以及水平井流入井段间的渗流干扰效应，预测水平井酸化后的产出剖面及产能变化，直观反映出产能贡献的主要区间；
(6)结合酸压成本评价多段酸压的产能效益，既考虑了裂缝布局对产能的影响，又避免了无限制增加酸压段数与施工规模，满足油公司低成本高效益的作业要求。
本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统结构设计简单、合理，可实现酸化及酸压工艺参数设计、效果预测及经济评价的一体化设计过程，方便现场工程师进行酸化方案的优化设计；其设计为基础数据、测井数据、井身结构、酸化模拟和预测评价这5步向导式完成；其中，系统将水平井分段基质酸化和酸压两类工艺流程优化整合，共用一套数据体，减少了重复工作，基于图形操作，简化了处理过程。
附图说明
图1为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的结构树形图；
图2为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的基础数据子系统的结构树形图；
图3为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的测井数据子系统的结构树形图；
图4为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的井身结构定义子系统的结构树形图；
图5为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的酸化模拟子系统的结构树形图；
图6为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的预测评价子系统的结构树形图；
图7为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的处理流程图；
图8为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的基质酸化分流模型的计算流程图；
图9为本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的水平井及压裂水平井产能预测模型的计算流程图。
具体实施方式
本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，包括以下步骤：
S010、采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化布酸模型，模拟水平井分段基质酸化过程；具体是结合井眼轨迹上物性变化、液体界面移动、酸液流变性及转向变化、酸岩反应性、泵注程序和排量的影响，模拟酸液在井筒和地层中的流动过程及酸蚀蚓孔延伸过程，定量化分析不同分段条件下的水平井酸液分流特性，预测污染带深度、蚓孔穿深、酸化表皮系数、吸酸指数分布等剖面。
S020、采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化地层不稳定渗流模型，预测形成水平井分段基质酸化产能；具体是结合储层物性非均质性、酸化后表皮变化影响，以及水平井流入井段间的渗流干扰效应，预测水平井酸化后的产出剖面及产能变化，以定压生产方式预测产量递减过程。
S030、采用碳酸盐岩水平井分段酸压多裂缝系统不稳定渗流模型，预测分段酸压水平井产能；酸压水平井模型中包含无限导流和有限导流2类裂缝，综合非均质储层物性、裂缝表皮及多裂缝系统的渗流干扰效应，考虑不同裂缝位置、数量、长度、间距、方位等布局关系对产能的影响。
S040、采用计算模拟及经济评价手段，对水平井分段酸化酸压进行优化；具体是利用测井解释资料进行水平井分段基质酸化模拟，根据蚓孔深度及表皮系数直观评价解堵效果，确定初步方案；通过产能预测和经济评价进行敏感性分析，计算不同施工方案的经济效益指标，兼顾II、III类储层低产出高储量特征，按先分段后规模的顺序，优选出净现值相对较高的设计方案。
S050、采用数字化工具，实现测井图件的数字化，以解决资料来源和重用方面的困难。
S060、整合水平井分段基质酸化和酸压两类工艺的优化流程，简化处理过程；即基于图形操作，共用一套数据体，减少重复工作，分多方案进行计算对比。
如图1至6所示，本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，是基于上述HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其包括基础数据子系统1、测井数据子系统2、井身结构定义子系统3、酸化模拟子系统4和预测评价子系统5。
该基础数据子系统1包括储层基础参数定义单元11、地层流体性质定义单元12、井筒参数定义单元13、泥浆污染表皮计算参数单元14、酸化流体定义单元15和成本指标定义单元16；其中，该储层基础参数定义单元11用于定义储层厚度、地层压力、地层温度和方向渗透率比；该地层流体性质定义单元12用于定义流体类型、压缩系数、体积系数和粘度；该井筒参数定义单元13用于定义井筒半径、水平段起止深度和离散化节点长度；该泥浆污染表皮计算参数单元14用于定义侵泡时间、滤液粘度、正压差和污染渗透率比；该酸化流体定义单元15用于定义流体类型、流变性参数、液体成本和岩心实验参数；该成本指标定义单元16用于定义油气销售价格、生产成本、泵注成本、测试费用和酸压规模缝长关系。
该测井数据子系统2包括测井解释数据文件加载单元21、测井解释图件数字化转换单元22和测井解释曲线显示单元23；其中，该测井解释数据文件加载单元21用于自定义格式转换数据文件、加载测井解释记录文件和转入后台数据库；该测井解释图件数字化转换单元22用于自定义坐标系、图形转换测试曲线和自动插值规整孔渗饱数据；该测井解释曲线显示单元23用于自动显示数据库中本井测井解释结果。
该井身结构定义子系统3包括封隔器定义单元31、滑套定义单元32、泵注程序定义单元33和裂缝参数定义单元34；其中，该封隔器定义单元31用于图形化方式指定封隔器位置；该滑套定义单元32用于图形化方式指定滑套/注入口位置；该泵注程序定义单元33用于指定滑套处定义泵注的酸液名称、体积、初始排量；该裂缝参数定义单元34用于图形化方式指定压裂段位置，并定义裂缝的类型、长度、表皮。
该酸化模拟子系统4包括指定分段酸化模拟单元41、模拟结果显示单元42、泵注程序调整单元43和多段酸化模拟汇总单元44；其中，该指定分段酸化模拟单元41用于图形化方式指定酸化模拟分段，按照本段的泵注程序模拟注酸过程，达到最高限压后转换为限压注入排量下降；该模拟结果显示单元42用于在模拟的同时实时显示井眼轨迹上的参数分布情况，其可显示注入流体、蚓孔深度、酸化表皮、注酸流量、吸酸指数和井筒流量；该泵注程序调整单元43用于修改本段泵注液体类型、体积和排量；该多段酸化模拟汇总单元44汇总有分段区间、分段长度、用酸强度、分段酸量、总酸量及各段的泵注程序列表。
该预测评价子系统5包括生产条件指定单元51、产出剖面绘制单元52、累积产量预测单元53和经济指标计算单元54(净现值及投资回收期等)；其中，该生产条件指定单元51用于指定产量预测压降和指定生产压差预测产量递减；该产出剖面绘制单元52用于绘制井筒流率分布、裂缝流率分布、井筒流量分布、生产压差等，反映措施后不同位置的产能贡献率；该累积产量预测单元53用于预测指定生产时间内的日产量、月产量、累积产量变化；该经济指标计算单元54是根据施工成本、生产成本、测试成本，利用预测产量序列计算财务净现值、投资回收期等经济指标，实现酸化酸压方案的技术经济评价。
如图7所示，本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的预设信息中酸液性能、成本指标和储层性质这3个数据模块属于基础数据子系统1，酸液性能、成本指标为多井共用参数；系统已预设有4类液体类型(普通酸、增稠酸、转向酸、非酸类流体)，根据需要再添加新流体名称及流变性定义；系统已预设一套成本指标，根据需要再添加新成本指标定义；同时，“井筒裂缝离散化节点、分段基质酸化分流模型、分段酸压产能预测模型、分段酸化产能预测模型”这四个模型都属于本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统中的模块或单元。
其中，本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的处理流程为：
1)新建方案(新建井号及方案名称，或复制该井原有方案为新方案)，设置储层物性参数，指定作业段的水平井区间；加载设计井的测井解释剖面数据文件，显示孔隙度、渗透率、饱和度剖面曲线，作为设计分段的背景；
2)截取水平段区间的测井剖面产生缺省井筒结构，或打开已定义井筒结构，通过图形化方式定义井身结构，插入封隔器定义分段，插入滑套定义泵注程序，插入裂缝定义裂缝的类型、长度、表皮；
3)将井身结构描述离散化，转换为离散化节点模型，测井剖面上非均质性被局部均匀化指派到节点单元；
4)酸液性能、泵注程序迭加到酸化段离散化节点模型上，通过基质酸化分流模型计算，模拟酸化处理效果；
5)根据酸化改善的表皮系数分布，通过分段酸化产能预测模型计算产量，其中，酸压则是从步骤3)直接到步骤5)用分段酸压产能预测模型计算产量；
6)结合成本指标，利用步骤5)预测的产量序列进行经济评价，通过净现值等参数评价方案的优劣。
如图8所示，本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的基质酸化分流模型采用分时步计算流程，将流体分布的空间变化与流量压力动态的瞬变进行解耦，以短时步方式逼近求解；初始时地层为原始地层流体，注入为井筒内的原始流体，在一个时步内按下列步骤计算：
1)按泵注程序的初始排量、井筒原始伤害表皮及物性，通过井筒节点压力流量耦合模型计算井筒节点各自的注入流量及注入压力，形成布酸分流关系；如果注入压力超限，则转换为限压注入，计算注入排量；
2)通过井筒流体界面跟踪，确定井筒节点在本时步内的注入流体类型与体积，对于转向酸则需要跟踪转向酸液环内的转向带半径；
3)通过累积注入液量计算井筒节点的液环半径，根据液环流体类型、半径与蚓孔深度的匹配关系确定蚓孔前缘是否为鲜酸，为鲜酸则结合前缘流速预测蚓孔生长速度、蚓孔穿透半径及酸化表皮；
4)根据井筒节点外围的液环类型与分布、转向带分布、蚓孔穿透半径，修改节点的液环压降计算结构及参数、地层压降计算参数，作为下一个时步计算的起点。
如图9所示，本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统的水平井及压裂水平井产能预测模型的计算流程为：
1)设置定压生产模拟产能下降的一般规律；
2)井筒节点为3D线源模型，裂缝节点为2D线源模型，结合测井剖面每个节点具有不同的孔隙度、渗透率、饱和度、表皮系数，利用Laplace空间线源解压降模型计算本节点在单位流量下的压降；
3)井筒及裂缝构成多源汇系统，节点之间存在渗流干扰，利用Laplace空间线源压降分布模型计算节点单元间的干扰压降响应；
4)本节点上的压降迭加其它节点的干扰响应，形成各个节点的压降方程，再加上流量约束方程后构成非线性方程组，采用迭代求解计算出各节点的流量分布，直至收敛，最后反演到实空间获得不稳定的流量动态。
本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化方法构思巧妙、合理，步骤简单，其可避开酸岩反应动力学类模型的复杂化与应用困难问题，能更准确的估计地层段的吸酸量，同时，结合酸压成本评价多段酸压的产能效益，既考虑了裂缝布局对产能的影响，又避免了无限制增加酸压段数与施工规模，满足油公司低成本高效益的作业要求。
本发明HAFD水平井压裂酸化分段优化系统结构设计简单、合理，可实现酸化及酸压工艺参数设计、效果预测及经济评价的一体化设计过程，方便现场工程师进行酸化方案的优化设计。
Claims (9)
1.一种HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化布酸模型，模拟水平井分段基质酸化过程；
(2)采用碳酸盐岩水平井分段基质酸化地层不稳定渗流模型，预测形成水平井分段基质酸化产能；
(3)采用碳酸盐岩水平井分段酸压多裂缝系统不稳定渗流模型，预测分段酸压水平井产能；
(4)采用计算模拟及经济评价手段，对水平井分段酸化酸压进行优化；
(5)采用数字化工具，实现测井图件的数字化；
(6)整合水平井分段基质酸化和酸压两类工艺的优化流程，简化处理过程。
2.如权利要求1所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体方法为：结合井眼轨迹上物性变化、液体界面移动、酸液流变性及转向变化、酸岩反应性、泵注程序和排量的影响，模拟酸液在井筒和地层中的流动过程及酸蚀蚓孔延伸过程，定量化分析不同分段条件下的水平井酸液分流特性，预测污染带深度、蚓孔穿深、酸化表皮系数、吸酸指数分布等剖面。
3.如权利要求1所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体方法为：结合储层物性非均质性、酸化后表皮变化影响，以及水平井流入井段间的渗流干扰效应，预测水平井酸化后的产出剖面及产能变化，以定压生产方式预测产量递减过程。
4.如权利要求1所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体方法为：综合非均质储层物性、裂缝表皮及多裂缝系统的渗流干扰效应，考虑不同裂缝位置、数量、长度、间距、方位等布局关系对产能的影响；
所述步骤(3)中的酸压水平井包含无限导流和有限导流2类裂缝。
5.如权利要求1所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体方法为：利用测井解释资料进行水平井分段基质酸化模拟，根据蚓孔深度及表皮系数直观评价解堵效果，确定初步方案；通过产能预测和经济评价进行敏感性分析，计算不同施工方案的经济效益指标，兼顾II、III类储层低产出高储量特征，按先分段后规模的顺序，优选出净现值相对较高的设计方案。
6.如权利要求1所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法，其特征在于：所述步骤(6)是基于图形操作，共用一套数据体，减少重复工作，分多方案进行计算对比。
7.一种基于权利要求1至6任一所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化方法的HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其特征在于：所述分段优化系统包括基础数据子系统、测井数据子系统、井身结构定义子系统、酸化模拟子系统和预测评价子系统；
所述基础数据子系统包括储层基础参数定义单元、地层流体性质定义单元、井筒参数定义单元、泥浆污染表皮计算参数单元、酸化流体定义单元和成本指标定义单元；所述储层基础参数定义单元用于定义储层厚度、地层压力、地层温度和方向渗透率比；所述地层流体性质定义单元用于定义流体类型、压缩系数、体积系数和粘度；所述井筒参数定义单元用于定义井筒半径、水平段起止深度和离散化节点长度；所述泥浆污染表皮计算参数单元用于定义侵泡时间、滤液粘度、正压差和污染渗透率比；所述酸化流体定义单元用于定义流体类型、流变性参数、液体成本和岩心实验参数；所述成本指标定义单元用于定义油气销售价格、生产成本、泵注成本、测试费用和酸压规模缝长关系；
所述测井数据子系统包括测井解释数据文件加载单元、测井解释图件数字化转换单元和测井解释曲线显示单元；所述测井解释数据文件加载单元用于自定义格式转换数据文件、加载测井解释记录文件和转入后台数据库；所述测井解释图件数字化转换单元用于自定义坐标系、图形转换测试曲线和自动插值规整孔渗饱数据；所述测井解释曲线显示单元用于自动显示数据库中本井测井解释结果；
所述井身结构定义子系统包括封隔器定义单元、滑套定义单元、泵注程序定义单元和裂缝参数定义单元；所述封隔器定义单元用于图形化方式指定封隔器位置；所述滑套定义单元用于图形化方式指定滑套/注入口位置；所述泵注程序定义单元用于指定滑套处定义泵注的酸液名称、体积、初始排量；所述裂缝参数定义单元用于图形化方式指定压裂段位置，并定义裂缝的类型、长度、表皮；
所述酸化模拟子系统包括指定分段酸化模拟单元、模拟结果显示单元、泵注程序调整单元和多段酸化模拟汇总单元；所述指定分段酸化模拟单元用于图形化方式指定酸化模拟分段，按照本段的泵注程序模拟注酸过程，达到最高限压后转换为限压注入排量下降；所述模拟结果显示单元用于在模拟的同时实时显示井眼轨迹上的参数分布情况，其可显示注入流体、蚓孔深度、酸化表皮、注酸流量、吸酸指数和井筒流量；所述泵注程序调整单元用于修改本段泵注液体类型、体积和排量；所述多段酸化模拟汇总单元汇总有分段区间、分段长度、用酸强度、分段酸量、总酸量及各段的泵注程序列表；
所述预测评价子系统包括生产条件指定单元、产出剖面绘制单元、累积产量预测单元和经济指标计算单元；所述生产条件指定单元用于指定产量预测压降和指定生产压差预测产量递减；所述产出剖面绘制单元用于绘制井筒流率分布、裂缝流率分布、井筒流量分布、生产压差等，反映措施后不同位置的产能贡献率；所述累积产量预测单元用于预测指定生产时间内的日产量、月产量、累积产量变化；所述经济指标计算单元是根据施工成本、生产成本、测试成本，利用预测产量序列计算财务净现值、投资回收期等经济指标，实现酸化酸压方案的技术经济评价。
8.如权利要求7所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其特征在于：所述分段优化系统还包括井筒裂缝离散化节点、分段基质酸化分流模型、分段酸压产能预测模型和分段酸化产能预测模型；所述分段基质酸化分流模型采用分时步计算流程，将流体分布的空间变化与流量压力动态的瞬变进行解耦，以短时步方式逼近求解；初始时地层为原始地层流体，注入为井筒内的原始流体。
9.如权利要求7所述的HAFD水平井压裂酸化分段优化系统，其特征在于：所述分段优化系统中预设的信息包括酸液性能、成本指标和储层性质；
所述酸液性能、成本指标和储层性质均属于所述基础数据子系统中的数据模块；所述酸液性能和成本指标为多井共用参数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150128 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |