CN105447238A - 一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，包括以下步骤：生产气井进行关井压力恢复测试，对压力-产量资料进行反褶积处理，将反褶积结果通过积分变换成压力响应，在双对数坐标图上绘制压差曲线和压力导数曲线，对曲线图进行常规试井解释，估算出人工裂缝气藏的压裂改造体积。本发明从动态角度解决了页岩气水平井压后评价的技术难题，是对压裂改造效果评价的一种补充技术手段，具有方法严谨、应用简单、分析结果准确可靠的特点。

Description

一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法

技术领域

本发明涉及油气田开采领域，具体涉及一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法。

背景技术

页岩气因其储层渗透率超低、气体赋存状态多样等特点，决定了采用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造技术已不适用，目前主要是采用体积压裂技术。该技术是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。目前，利用微地震、产剖测试、示踪剂监测等方法可以研究页岩气多级压裂水平井缝网形成特征，进而评价压裂改造效果。但是这些方法存在资料录取质量差、邻井干扰大、价格昂贵等问题，并且容易受到经济、环境、施工条件和技术适应性等因素的影响，难以取得明显成效。

发明内容

本发明的目的就是克服上述技术上的不足提供一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，该方法包括：

(1)对水平井进行关井压力恢复测试；

(2)对压力恢复资料进行反褶积处理；

(3)从步骤(2)得到反褶积结果后，再通过积分变换为压力响应，在双对数坐标图上绘制压降曲线和压力导数曲线；

(4)根据步骤(3)的曲线图进行常规试井解释；

(5)通过步骤(4)得出页岩气水平井线性流特征，估算出压裂改造体积。

步骤(3)所述的积分变换通过压力恢复和压力降落的褶积方程实现。

步骤(4)所述常规试井解释为采用三线性流扩展模型进行双对数拟合。

步骤(5)所述页岩气水平井线性流特征包括井筒存储系数，地层系数，渗透率，表皮系数，平均裂缝半长，裂缝导流系数。

本发明运用压力-产量反褶积处理，根据页岩气井压力-产量实际资料，提取地层信息构筑出理想、等效、与全部生产周期相对应的定产量压降曲线，再通过试井双对数拟合，定量分析页岩气多级压裂水平井的实际压裂改造体积。本发明从动态角度解决了页岩气水平井压后评价的技术难题，是对压裂改造效果评价的一种补充技术手段，具有方法严谨、应用简单、分析结果准确可靠的特点。

附图说明

图1为焦页X-3HF井关井压力恢复与反褶积双对数曲线分析图；

图2为焦页X-3HF井反褶积双对数曲线拟合图；

图3为焦页X-3HF井历史拟合曲线分析图；

图4为页岩气藏压裂水平井三线性流模型示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。

步骤1，关井压力恢复测试，在涪陵页岩气田焦页X-3HF井首次成功运用该方法。2015年5月20日进行关井压力恢复测试，测试历时367h，获得压力恢复测试资料。

步骤2，压力-产量资料反褶积处理。压力-产量资料反褶积处理是通过下述方式实现：

压力恢复和压力降落的褶积方程

$\mathrm{\Δ}p\left(L\right)=p_i-p\left(t\right)={\∫}_0^{t}q\left(\mathrm{\τ}\right)\frac{\∂{\mathrm{\Δp}}_u\left(t-\mathrm{\τ}\right)}{\∂(t-\mathrm{\τ})}d\mathrm{\τ}={\∫}_0^{t}q\left(\mathrm{\τ}\right){\mathrm{\Δp}}_u^{\′}(t-\mathrm{\τ})d\mathrm{\τ}---\left(1\right)$

其中

${\mathrm{\Δp}}_u=\frac{Kh}{0.9210q\mathrm{\μ}B}\mathrm{\Δ}p---\left(2\right)$

Δp＝p_i-p_wf(t)(3)

求取进而得到的过程就是压力-产量资料反褶积处理。其中，p(t)表示生产t时刻压力，单位为MPa，p_i表示初始地层压力，单位为MPa，t表示生产时间，单位为h，q表示产量，单位为m³/d，ΔP_u表示单位产量下重整压力，单位为MPa/m³，K表示地层渗透率，单位为mD，h表示地层厚度，单位为m，μ表示流体黏度，单位为mPa.S，B表示体积系数，单位为m³/m³，P_wf表示流动压力，单位为MPa。步骤1所得压力恢复测试资料进行上述反褶积处理后的结果如图1。

步骤3，得到反褶积结果后，通过公式(1)将其积分变换成压力响应，在双对数坐标图上绘制压降曲线和压力导数曲线，如图2所示。

步骤4，采用Saphir软件三线性流扩展模型(如图4所示)，进行双对数拟合解释(如图2所示)。最终拟合解释结果：初始静压力(井口)p_i＝32.5MPa，井筒存储系数C＝11.6m³/MPa，地层系数Kh＝0.512mD.m，渗透率K＝0.00575mD，表皮系数S＝0.00714，平均裂缝半长X_f＝115.9m,裂缝导流系数F_c＝0.7896mD.m。

步骤5，由以上数据参考三线性模型，根据体积法(SRV＝裂缝高*裂缝长*水平段长)，估算出压裂改造体积1400×10⁴m³。

Claims (4)

1.一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)对水平井进行关井压力恢复测试；

(2)对压力恢复资料进行反褶积处理；

(3)将步骤(2)得到的反褶积结果通过积分变换为压力响应，在双对数坐标图上绘制压降曲线和压力导数曲线；

(4)根据步骤(3)的曲线图进行常规试井解释；

(5)根据步骤(4)得出的页岩气水平井线性流特征，估算出压裂改造体积。

2.根据权利要求1所述的页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，其特征在于：步骤(3)所述的积分变换通过压力恢复和压力降落的褶积方程实现。

3.根据权利要求1所述的页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，其特征在于：步骤(4)所述常规试井解释为采用三线性流扩展模型进行双对数拟合。

4.根据权利要求1所述的页岩气水平井压裂改造体积的估算方法，其特征在于：步骤(5)所述页岩气水平井线性流特征包括井筒存储系数，地层系数，渗透率，表皮系数，平均裂缝半长，裂缝导流系数。