CN107742020A - 页岩气储层压裂改造体积预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，所述预测方法包括以下步骤：利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型；在所述压裂裂缝模型基础上，输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂模拟过程；分析水力压裂模拟后在所述压裂裂缝模型中的裂缝激活情况，圈定激活缝三维空间包络范围；计算激活缝三维空间包络范围体积，得到页岩气储层压裂改造体积。根据本发明能够准确预测页岩气储层压裂改造体积，预测结果合理，精度高，能有效支撑页岩气储层压后综合效果评价，产能以及采收率的预测工作。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气地震勘探技术领域，更具体地讲，涉及一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，本发明的方法主要应用于页岩气储层压后的综合效果评价、产能及采收率预测等。
背景技术
近年来，中国页岩气勘探开发取得了快速发展，然而，由于页岩气基质渗透率极低，需要经过压裂改造后才能形成有效产能。其中，页岩储层压裂形成缝网是页岩气开发的关键，储层改造体积(SRV)是影响产能的重要参数，是评价压裂改造效果、预测页岩气产能及采收率的重要指标。在已知储层改造体积条件下，可以应用累积产量与储层改造体积之间的量化关系预测压裂后的产量，并对裂缝参数进行优化设计，但如何计算储层改造体积是目前页岩储层改造的一个难题。
目前，储层改造的体积多采用微地震监测成果或者用压裂施工数据进行压裂模拟的方法来获得。微地震监测成果反映了储层压裂改造情况，在现有的研究中，对于改造体积(SRV)的计算常常是以最边界的微地震事件点为外边界，形成包络体，计算得到改造体积。但是，在实际生产过程中，微地震事件分布受地应力、天然裂缝和压裂综合影响，所以单纯的由最外界构成的包络体计算储层改造体积只能粗略的描述储层改造范围。并且，在生产实际中有的微地震信号是由岩石颗粒位移引起，微地震信号所到之处既不意味着液体或支撑剂到达，也不意味着所有微地震事件范围内的裂缝都是具有导流或渗流能力张开的有效状态，因此从微地震得到的储层改造体积，并不都是有效的供油气渗流的体积。应用压裂施工数据进行压裂模拟是压裂改造的理论正演结果，与实际情况往往存在偏差。因此，页岩气储层压裂改造体积预测方法需要改进。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
为了实现上述目的，本发明的提供了一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，所述预测方法可以包括以下步骤：利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型；在所述压裂裂缝模型基础上，输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂模拟过程；分析水力压裂模拟后在所述压裂裂缝模型中的裂缝激活情况，圈定激活缝三维空间包络范围；计算激活缝三维空间包络范围体积，得到页岩气储层压裂改造体积。
在本发明的页岩气储层压裂改造体积预测方法的示例性实施例中，所述预测方法还包括水力压裂模拟出的微地震事件包络范围和实际压裂时监测到的微地震事件包络范围进行校验的步骤。
在本发明的页岩气储层压裂改造体积预测方法的示例性实施例中，所述压裂裂缝模型可采用离散裂缝网格模型进行建模。
在本发明的页岩气储层压裂改造体积预测方法的示例性实施例中，可以利用CQ-4S软件、Fracman软件或Meyer软件对水力压裂模拟。
与现有技术相比，根据本发明的方法能够准确预测页岩气储层压裂改造体积，预测结果合理，精度高，能有效支撑页岩气储层压后综合效果评价，产能以及采收率的预测工作。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了根据本发明示例性实施例的页岩气储层压裂改造体积预测方法流程示意图。
图2示出了根据本发明示例性实施例的研究区压裂裂缝模型示意图。
图3示出了根据本发明示例性实施例的压裂裂缝模型中裂缝激活情况示意图。
图4示出了根据本发明示例性实施例的激活缝三维空间包络范围示意图。
图5示出了根据研究区微地震事件点的三维空间包络范围示意图。
附图标记说明：图2、图3、图4及图5中的A曲线表示井轨迹，数字表示井的测深。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的页岩气储层压裂改造体积预测方法。
本发明的主要技术构思是首先利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型；然后在压裂裂缝模型基础上输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂模拟过程；其次，分析水力压裂模拟后压裂裂缝模型中裂缝激活情况，圈定激活缝包络范围，计算激活缝三维空间包络范围体积；最后，输出页岩气储层压裂改造体积。
本发明的创新之处在于，在页岩气储层压裂改造体积预测过程中，综合利用了微地震监测信息和水力压裂模拟进行储层压裂改造体积计算，并在计算过程中考虑了压后裂缝激活状态，较目前单纯利用微地震监测信息或水力压裂模拟进行储层改造体积预测结果更加准确，精度更高，更接近于储层压裂真实的改造范围，能有效支撑页岩气储层压后综合效果评价，产能及采收率预测工作。
图1示出了根据本发明示例性实施例的页岩气储层压裂改造体积预测方法流程示意图。图2示出了根据本发明示例性实施例的研究区压裂裂缝模型示意图。图3示出了根据本发明示例性实施例的压裂裂缝模型中裂缝激活情况示意图。图4示出了根据本发明示例性实施例的激活缝三维空间包络范围示意图。图5示出了根据研究区微地震事件点的三维空间包络范围示意图。
本发明提供了一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，如图1所示，所述预测方法可以包括：
步骤S01，利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型。
在本示例性实施例中，可以利用包括研究区的钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料，采用离散裂缝网络模型(DFN)技术，通过展布于三维空间中的各类裂缝片组成的裂缝网络集团来构建研究区的压裂裂缝模型。
以上，微地震监测资料(或称微地震数据、微地震监测数据、水力压裂微地震监测资料)是对页岩气藏的所在区域进行水力压裂过程中微地震监测得到的数据。测井资料是指测井曲线、测井分层和测井储层解释结果资料。钻井资料是指井口坐标、补心海拔、地面海拔、井轨迹、井深资料。地震资料指地震解释的层位和断裂信息。
离散裂缝网络模型(DFN)建模技术是一种以离散化模型为核心，面向对象的地质统计建模方法。该技术以裂缝密度建模为基础，用地质统计的方法随机生成一系列反应裂缝特征的裂缝片，每个裂缝片被赋予位置、方向、形态、厚度、曲率及依附于它的基质块等一系列属性，在裂缝片的空间分布方式上以随机分配定位，同时也满足特定的地质统计特征。由成千上万个这样的裂缝片组成的裂缝系统对裂缝的方位、几何形态、分布进行三维定量化描述，基于研究区的钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料，运用离散裂缝网络模型技术建立的压裂裂缝模型能较好的反映裂缝垂向发育非均质性及渗流特征。
步骤S02，在压裂裂缝模型基础上，输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂过程。
在研究区实际水力压裂后，根据该研究区的实际微地震监测定位成果，可能并不能得到裂缝的真实大小范围，导致储层改造体积预测结果不准确，因此，本发明的方法在计算机软件中对水力压裂过程进行模拟，以使页岩气储层压裂改造体积的预测结果更加准确。
以上，压力施工数据可以是泵注数据，水力压裂模拟软件可以包括CQ-4S、Fracman、Meyer等。
步骤S03，分析水力压裂模拟后在所述压裂裂缝模型中的裂缝激活情况，圈定激活缝三维空间包络范围。
在本示例性实施例中，可以用实际压裂时监测到的微地震事件包络范围对水力压力模拟出的微地震事件包络范围(或应力变化波及范围)做校验，确保实际压裂时监测到的微地震事件包络范围与水力压力模拟出的微地震事件包络范围的大小一致。如图3与图5所示，水力压力模拟出的微地震事件包络范围与实际压裂时监测到的微地震事件包络范围大小相等。
如图3所示，图3中颜色较深的区域为激活的裂缝片。用线条将激活裂缝片及其所组成的空间圈定出来的范围即激活缝三维空间包络范围，也就是研究区页岩气储层压裂的改造体积，如图4所示。图5为单纯依靠该研究区微地震事件边界点圈定的储层改造体积。图4与图5相比，根据本发明的方法圈定的储层的改造体积范围更小，进行储层改造体积预测结果更合理，更准确。其中，图5中的黑点表示微地震事件点。
步骤S04，根据上述圈定的包络范围，计算激活缝三维空间包络体积，得到页岩气储层压裂改造体积。
通过步骤S03圈定的包络范围体积即为研究区页岩气储层压裂的改造体积。
综上所述，本发明的方法考虑了储层改造的有效性问题，能够准确预测页岩气储层压裂改造体积，预测结果合理，精度高，更接近于储层压裂真实的改造范围，能有效支撑页岩气储层压后综合效果评价、产能以及采收率的预测工作，能适用于非常规储层压裂改造体积预测，应用前景广阔。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。
Claims (4)
1.一种页岩气储层压裂改造体积预测方法，其特征在于，所述预测方法包括以下步骤：
利用钻井资料、测井资料、地震资料以及微地震监测资料建立研究区压裂裂缝模型；
在所述压裂裂缝模型基础上，输入压裂施工数据进行压裂模拟，实时再现水力压裂模拟过程；
分析水力压裂模拟后在所述压裂裂缝模型中的裂缝激活情况，圈定激活缝三维空间包络范围；
计算激活缝三维空间包络范围体积，得到页岩气储层压裂改造体积。
2.根据权利要求1所述的页岩气储层压裂改造体积预测方法，其特征在于，所述预测方法还包括水力压裂模拟出的微地震事件包络范围和实际压裂时监测到的微地震事件包络范围进行校验的步骤。
3.根据权利要求1所述的页岩气储层压裂改造体积预测方法，其特征在于，所述压裂裂缝模型采用离散裂缝网格模型进行建模。
4.根据权利要求1所述的页岩气储层压裂改造体积预测方法，其特征在于，利用CQ-4S软件、Fracman软件或Meyer软件对水力压裂模拟。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 216, No. 216, Huayang Avenue, Tianfu New District, Sichuan, Sichuan Applicant after: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 610213 No. 1, No. 1, No. 1, Huayang Avenue, Huayang Town, Shuangliu County, Chengdu, Sichuan Applicant before: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180510 Address after: 100007 Dongzhimen North Street, Dongcheng District, Dongcheng District, Beijing Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Applicant after: BGP INC., CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Address before: 610213 No. 216, Huayang Road, Tianfu New District, Chengdu, Sichuan Applicant before: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180227 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |