CN108119119B - 一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统 - Google Patents

一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,涉及石油开采领域,包括:确定出砂临界返排流量;在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段;在所述低压自喷阶段,更换油嘴,使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段;在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段。以及系统。对压裂水平井在地层不出砂的前提下,合理保持地层能量,提高采油速度。

Description

一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统
技术领域
本发明涉及石油开采领域,具体说是一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统。
背景技术
近年来水平井压裂投产逐渐成为我国低渗透油田的主要开发技术之一,并且水平井压裂规模的不断增大,压裂后自喷时间一般持续1~4个月,通过对压裂水平井自喷阶段生产规律分析发现,压裂水平井自喷阶段存在“初期返排、低压自喷、间歇自喷、下泵生产”四个阶段。一般油田仅有针对初期返排阶段的工作制度控制方法,无其他阶段工作制度控制方法,因此研究压裂水平井自喷阶段工作制度,对压裂水平井在地层不出砂的前提下,合理保持地层能量,提高采油速度具有重要意义。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统,对压裂水平井在地层不出砂的前提下,合理保持地层能量,提高采油速度。
第一方面,本发明提供一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,包括:
确定出砂临界返排流量;
在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段;
在所述低压自喷阶段,更换油嘴,使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段;
在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段。
优选地,根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;
求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段;
在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段。
优选地,所述确定出砂临界返排流量的方法,包括:
以防止裂缝出砂为目标,建立裂缝出砂临界流量模型,当压裂砂的砂粒或者支撑剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此时所述液体的流速为出砂临界流速;
根据所述出砂临界流速,确定所述出砂临界返排流量。
优选地,使得所述油嘴的流动达到临界流动的方法在于:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。
优选地,在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度的方法在于:
间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。
第二方面,本发明提供一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于,包括:
出砂临界返排流量确定单元,用于确定所述出砂临界返排流量;
初期返排阶段控制单元,用于在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段单元;
所述低压自喷阶段单元,用于在所述低压自喷阶段,更换油嘴,利用油嘴的流动达到临界流动控制单元使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段单元;
所述间歇自喷阶段单元,用于在所述间歇自喷阶段,利用间歇自喷控制单元恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段单元。
优选地,阶段划分单元,包括:曲线拟合单元、曲线求导单元、初期返排阶段确定单元、低压自喷阶段确定单元、间歇自喷阶段确定单元和下泵生产阶段确定单元;
所述曲线拟合单元,根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线;
所述曲线求导单元,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;
所述初期返排阶段确定单元,求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段,确定为所述初期返排阶段;
所述低压自喷阶段确定单元,在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段,确定为所述低压自喷阶段;
所述间歇自喷阶段确定单元,检测所述油嘴不能连续自喷时,确定为所述间歇自喷阶段;
所述下泵生产阶段确定单元,判断套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则确定为下泵生产阶段单元。
优选地,所述出砂临界返排流量确定单元,包括:裂缝出砂临界流量模型建立单元;
所述裂缝出砂临界流量模型建立单元,以防止裂缝出砂为目标,建立裂缝出砂临界流量模型;以及
出砂临界流速确定单元,当压裂砂的砂粒或者支撑剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此时所述液体的流速为出砂临界流速;以及
出砂临界返排流量计算单元,根据所述出砂临界流速,确定所述出砂临界返排流量。
优选地,所述油嘴的流动达到临界流动控制单元:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。
优选地,所述间歇自喷控制单元:间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。
本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供一种压裂水平井自喷阶段的控制方法和系统,对压裂水平井在地层不出砂的前提下,合理保持地层能量,提高采油速度。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚,在附图中:
图1是本发明实施例的一种压裂水平井自喷阶段的控制方法的各阶段示意图;
图2是本发明实施例的A-P2井日产液随时间变化曲线;
图3是本发明实施例的A-P2井套压随时间变化曲线;
图4是本发明实施例的初期返排阶段套压随时间变化的拟合曲线;
图5是本发明实施例的低压自喷阶段套压随时间变化的拟合曲线;
图6是本发明实施例的裂缝出砂临界流量模型中压裂砂或者支撑剂在裂缝中的形态及受力状况;
图7是本发明实施例的不同井口压力与油嘴对应的井口产量的关系图;
图8是本发明实施例的油嘴流量与油嘴压力比关系图;
图9是本发明实施例的不同直径油嘴压力与产量关系图版。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是值得说明的是,本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。然而,对于没有详尽描述的部分,本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外,本领域普通技术人员应当理解,所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点,附图并不是实际按照比例绘制的。
同时,除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包含但不限于”的含义。
图1是本发明实施例的一种压裂水平井自喷阶段的控制方法的各阶段示意图。如图1所示,一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,包括:步骤101确定出砂临界返排流量;步骤102在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段;步骤103在所述低压自喷阶段,更换油嘴,使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段;步骤104在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段。
进一步,在图1中,根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段;在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段。具体地。在图2~5给出详细说明。
同时,本发明提供一种一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,包括:出砂临界返排流量确定单元,用于确定所述出砂临界返排流量;初期返排阶段控制单元,用于在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段单元;所述低压自喷阶段单元,用于在所述低压自喷阶段,更换油嘴,利用油嘴的流动达到临界流动控制单元使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段单元;所述间歇自喷阶段单元,用于在所述间歇自喷阶段,利用间歇自喷控制单元恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段单元。
同时,本发明提供一种一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,包括:阶段划分单元,进一步包括:曲线拟合单元、曲线求导单元、初期返排阶段确定单元、低压自喷阶段确定单元、间歇自喷阶段确定单元和下泵生产阶段确定单元;所述曲线拟合单元,根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线;所述曲线求导单元,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;所述初期返排阶段确定单元,求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段,确定为所述初期返排阶段;所述低压自喷阶段确定单元,在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段,确定为所述低压自喷阶段;所述间歇自喷阶段确定单元,检测所述油嘴不能连续自喷时,确定为所述间歇自喷阶段;所述下泵生产阶段确定单元,判断套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则确定为下泵生产阶段单元。具体地。在图2~5给出详细说明。
图2是本发明实施例的A-P2井日产液随时间变化曲线。图3是本发明实施例的A-P2井套压随时间变化曲线。如图2和3所示,根据压裂水平井的生产压力和产量,压裂水平井的自喷阶段,可分为:初期返排阶段、低压自喷阶段、间歇自喷阶段和下泵生产阶段;通过将A区块10口水平井自喷生产时的井口压力和产量等连续生产数据绘制成曲线,并对曲线拟合、求导,综合分析压力、产量变化,发现自喷生产时压力、产量变化存在4个阶段。例如A-P2井,从图2和图3可看出自喷生产时压力和产量变化趋势基本相同,均经历了迅速下降,平缓下降阶段。
图4是本发明实施例的初期返排阶段套压随时间变化的拟合曲线。如图4所示,为了划分自喷井生产阶段,选择对套压变化的曲线进行了拟合求导,具体情况如下:初期返排阶段:选择第1-18天(压力由快速下降至平稳下降)套压数据进行拟合。为了找到该阶段变化节点对拟合公式求一阶导得出公式(1):
dy=0.0028X3-0.0906X2+1.0272X-4.0202(1);
可得出当生产时间X=10时,dy=-0.0082,达到最小值,因此将第1-10天定为初期返排阶段。
图5是本发明实施例的低压自喷阶段套压随时间变化的拟合曲线。如图5所示,低压自喷阶段:选取初期返排阶段结束点至停喷时间段(第19-84天共计65天)套压数据,对曲线拟合,通过求导发现,该阶段进入45天后,套压变化率绝对值最低,即达到该阶段节点,此时套压从4MPa下降至1.3MPa,该阶段定为低压自喷阶段。
同时在间歇自喷及下泵阶段:低压自喷阶段结束后,井口压力进一步降低,油井出现间歇性自喷,此时进入间歇自喷阶段。随着压力进一步下降,油井停止自喷,此时进入下泵阶段。
划分完四个阶段后,依据四个阶段的压力和产液变化特点、管理目标,分别制定各阶段工作制度。
所述确定出砂临界返排流量的方法,包括:以防止裂缝出砂为目标,建立裂缝出砂 临界流量模型,当压裂砂的砂粒或者支撑剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压 裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此时所述液体的流速为出砂临界流速;根据所述出 砂临界流速,确定所述出砂临界返排流量。或者所述出砂临界返排流量确定单元,包括:裂 缝出砂临界流量模型建立单元;所述裂缝出砂临界流量模型建立单元,以防止裂缝出砂为 目标,建立裂缝出砂临界流量模型;以及出砂临界流速确定单元,当压裂砂的砂粒或者支撑 剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此 时所述液体的流速为出砂临界流速;以及出砂临界返排流量计算单元,根据所述出砂临界 流速,确定所述出砂临界返排流量。图6是本发明实施例的裂缝出砂临界流量模型中压裂砂 或者支撑剂在裂缝中的形态及受力状况。如图6所示,初期返排阶段,以防止裂缝出砂为目 标,通过建立裂缝出砂临界流量模型,给出了返排阶段工作制度。通过分析支撑剂在裂缝中 存在状态,认为支撑剂从裂缝中运移到井筒时,滚动为移动条件最低的模式。为此,建立了 压裂砂(支撑剂)滚动受力模型(即,裂缝出砂临界流量模型),在此模型中主要考虑3个受力 情况,分别是流体冲击力、支撑剂间粘结力、支撑剂的有效重力,受力情况如图6所示:
Figure BDA0001495988660000061
式中:Fx:液体冲击力;Wo:支撑剂重力;Fc:颗粒减的粘结力;θ:60°;ds:Cd:阻力系数;Vc:临界流速;ξ:粘结系数。
当压裂砂的砂粒(支撑剂)受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,压裂砂的砂粒(支撑剂)开始滚动,此时液体的流速即为出砂临界流速。当粒径处于0.03-0.6mm时,需要考虑重力及粘结力,由于目前在用的支撑剂粒径为0.8mm,因此在求解方程时未考虑支撑剂的粘结力,只考虑重力以及液体的冲击力,得出支撑剂回流的临界最小流速为:
Figure BDA0001495988660000071
同时假设裂缝为标准的矩形,支撑剂临界出砂排量:
Figure BDA0001495988660000073
其中:Vc:临界流速;Qc:现场返排量;hf:储层厚度;wf:裂缝宽度;Bo:体积系数;ρs:支撑剂密度;ρ:压裂液密度。
使得所述油嘴的流动达到临界流动的方法在于:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。或者所述油嘴的流动达到临界流动控制单元:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。图7是本发明实施例的不同井口压力与油嘴对应的井口产量的关系图,如图7所示,低压自喷阶段,当地层压力下降,井口最大日产液低于临界出砂排量时,进入低压自喷阶段,此时以合理利用地层能量提高采油速度为目的。根据工程流体力学理论中油嘴压力与油嘴流量经验关系式,当油嘴后压力Pb与油嘴前压力Pt比小于0.5时,即嘴前压力是嘴后压力的2倍时,流体在油嘴处的流动达到临界流动,此时流体流量只与嘴前压力有关。
图8是本发明实施例的油嘴流量与油嘴压力比关系图。如图8所示,根据以上关系可知,油嘴直径确定时,油井产量和嘴前压力呈线性关系,由此可得出不同直径油嘴下压力与产量变化关系图版,从而确定不同井口压力下油嘴直径。
嘴前压力Pt与油嘴流量经验关系式为:
Figure BDA0001495988660000072
式中,Pt—油压;R—油气比;q—产量;d—油嘴直径;n、m、c—常数。
图9是本发明实施例的不同直径油嘴压力与产量关系图版。如图9所示,根据以上关系得出不同直径油嘴下压力与产量变化关系图版,从而确定低于自喷阶段不同井口压力下油嘴直径。
在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度的方法在于:间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。或者所述间歇自喷控制单元:间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。具体地说,间歇自喷阶段,当油井通过换小油嘴仍然不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段,此时以合理利用地层能量提高采油速度为目标,通过对压裂水平井间歇自喷现场产量、压力等试验数据分析表明,将被动间歇自喷转为主动间歇可提高油井产量,结合低压自喷阶段研究结论得出间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。
在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段。具体地说,下泵生产阶段,管理的目标是缩短自喷时间,尽快下泵。通过压力恢复试验判断油井是否进入下泵生产阶段,判断依据:一是套压小于回压的2倍;二是压力恢复速度小0.03MPa/h。
在A区块和B区块,根据本发明优化36口井,均未发现出砂现象。通过主动间歇自喷实现单井日增油5.7t。依据下泵时机判断方法完成下泵36口井,确保了安全生产。
以A区块为例,初期返排阶段,根据支撑剂出砂临界流量计算公式得出单井临界出砂排量,依据油嘴选择图版,选择井口压力对应油嘴,使单井排量控制在临界出砂排量内放喷,当最大日产液低于出砂临界排量时,进入低压自喷阶段。低压自喷阶段,要求嘴前压力(井口压力)高于2倍回压生产,当嘴前压力低于2倍回压时逐级换小油嘴,使嘴前压力保持2倍回压以上生产,最终达到合理利用地层能量提高采油速度的目的。当油井出现间歇自喷时,进入间歇自喷阶段,此时采取主动间歇关井,关井后井口压力恢复至2倍回压后开井生产,以此循环间歇开关井,达到恢复地层压力提高采油速度的目的。当24h关井恢复压力小于2倍回压时,进入下泵生产阶段,要求拆除油嘴敞口放喷,待满足下泵条件后,下入抽油泵生产,结束自喷生产阶段。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、同等替换、改进等,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,其特征在于,包括:
确定出砂临界返排流量;
在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段;
在所述低压自喷阶段,更换油嘴,使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段;
在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且套压的压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段。
2.根据权利要求1所述一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,其特征在于:
根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;
求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段;
在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段。
3.根据权利要求1或者2所述一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,其特征在于:
所述确定出砂临界返排流量的方法,包括:
以防止裂缝出砂为目标,建立裂缝出砂临界流量模型,当压裂砂的砂粒或者支撑剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此时所述液体的流速为出砂临界流速;
根据所述出砂临界流速,确定所述出砂临界返排流量。
4.根据权利要求1或者2所述一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,其特征在于:
使得所述油嘴的流动达到临界流动的方法在于:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。
5.根据权利要求1或者2所述一种压裂水平井自喷阶段的控制方法,其特征在于:
在所述间歇自喷阶段,恢复地层压力提高采油速度的方法在于:
间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。
6.一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于,包括:
出砂临界返排流量确定单元,用于确定所述出砂临界返排流量;
初期返排阶段控制单元,用于在初期返排阶段中,控制压裂水平井的日产液低于所述出砂临界返排流量生产,若所述压裂水平井的最大日产液低于所述出砂临界返排流量生产时,进入低压自喷阶段单元;
所述低压自喷阶段单元,用于在所述低压自喷阶段,更换油嘴,利用油嘴的流动达到临界流动控制单元使得所述油嘴的流动达到临界流动,保持地层压力提高采油速度,若所述油嘴不能连续自喷时,进入间歇自喷阶段单元;
所述间歇自喷阶段单元,用于在所述间歇自喷阶段,利用间歇自喷控制单元恢复地层压力提高采油速度,若套压小于回压的设定倍数并且套压的压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则进入下泵生产阶段单元。
7.根据权利要求6所述一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于:
阶段划分单元,包括:曲线拟合单元、曲线求导单元、初期返排阶段确定单元、低压自喷阶段确定单元、间歇自喷阶段确定单元和下泵生产阶段确定单元;
所述曲线拟合单元,根据压裂水平井在自喷生产时的生产压力或者产量,拟合绘制套压与时间曲线或者产量与时间曲线;
所述曲线求导单元,对所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线求导;
所述初期返排阶段确定单元,求取所述套压与时间曲线或者所述产量与时间曲线的最小极值点,根据第一个所述最小极值点划分所述初期返排阶段和所述低压自喷阶段;
所述低压自喷阶段确定单元,在确定所述初期返排阶段后,根据所述套压的变化率或者所述产量的变化率绝对值的最小值划分所述低压自喷阶段和所述间歇自喷阶段;
所述间歇自喷阶段确定单元,检测所述油嘴不能连续自喷时,确定为所述间歇自喷阶段;
所述下泵生产阶段确定单元,判断套压小于回压的设定倍数并且套压的压力恢复速度小于设定压力恢复速度,则确定为下泵生产阶段单元。
8.根据权利要求6或者7所述一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于:
所述出砂临界返排流量确定单元,包括:裂缝出砂临界流量模型建立单元;
所述裂缝出砂临界流量模型建立单元,以防止裂缝出砂为目标,建立裂缝出砂临界流量模型;以及
出砂临界流速确定单元,当压裂砂的砂粒或者支撑剂受到的液体冲击力矩大于启动力矩时,所述压裂砂的砂粒或者所述支撑剂开始滚动,此时所述液体的流速为出砂临界流速;以及
出砂临界返排流量计算单元,根据所述出砂临界流速,确定所述出砂临界返排流量。
9.根据权利要求6或者7所述一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于:
所述油嘴的流动达到临界流动控制单元:控制所述油嘴的油嘴后压力与所述油嘴的油嘴前压力比值小于0.5。
10.根据权利要求6或者7所述一种压裂水平井自喷阶段的控制系统,其特征在于:
所述间歇自喷控制单元:间歇自喷须满足24小时内井口压力恢复拐点值大于2倍回压的条件,采取间歇关井,待所述井口压力恢复至2倍回压后开井,直至停喷,依此操作重复间歇生产。
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