CN109101777A - 一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法 - Google Patents

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杨森
李治平
王孔杰
张亮
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Abstract

本发明公开了一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法，本发明使用CMG软件建立STAR模块的SAM模型，通过在不改变模型其他参数的基础上依次修改裂缝的孔隙度、渗透率、裂缝缝长、裂缝缝宽，得到各参数对压裂液返排的影响。本发明通过软件模拟分析压裂液返排后的温度，并通过历史拟合就能获得裂缝的几何参数，减小了工作量和工作时间，不需要现场施工，节省费用。

Description

一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法
技术领域
本发明属于页岩气井评测技术领域，尤其与一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法有关。
背景技术
页岩气的资源前景巨大，且在全球范围内广泛分布，但是由于页岩气储层存在低孔、低渗透率的物性特征，因此只有极少数的天然裂缝特别发育的页岩气井可以直接投入生产，大部分的页岩气井都需要进行水力压裂改造后才能获得理想产量。页岩气井经过水力压裂改造后，通常的利用裂缝检测技术评价其压裂效果，或者使用试井测试来评价其压裂效果。但是，以上两种方法都需要现场作业，价格昂贵。
发明内容
针对上述背景技术存在的问题，本发明旨在提供一种新的基于返排液温度分析的压裂效果评价方法，使用该方法可以评价裂缝宽度、裂缝长度、裂缝内含气量等相关参数。
为此，本发明采用以下技术方案：一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法，其特征是，所述的基于返排液温度分析的压裂效果评价方法包括以下分析步骤：
第一步，根据压裂液的热能守恒方程：
和两侧岩石的热能守恒方程：
式中：x为裂缝扩展方向；y为裂缝垂直方向；T为温度；b为裂缝半场；uw为裂缝内压裂液流速；ρw为水的密度；、cw为水的比热；λr为两侧岩石的热传导系数；ρr为两侧岩石的质量密度；cr为两侧岩石的比热；
来确定能影响返排液温度的参数。
第二步，使用CMG软件建立STAR模块的SAM模型；
第三步，通过在不改变模型其他参数的基础上依次修改裂缝的孔隙度、渗透率、裂缝缝长、裂缝缝宽，得到上述参数对压裂液返排的影响。
第四步，通过CMG软件进行历史拟合，可以得到地下实际裂缝的几何参数。
本发明可以达到以下有益效果：本发明通过软件模拟分析压裂液返排后的温度就能获得裂缝的几何参数，减小了工作量和工作时间，不需要现场施工，节省费用。
具体实施方式
具体实施例：
本方法使用CMG数值模拟软件建立STAR模块的SAM模型，对上述公式中的各项参数进行分析对比(如表一所示)。该模型三个方向分别有46、16、20个网格。I方向总长400米，J方向总长400米，k方向长100米。基质孔隙度0.1，渗透率0.001。裂缝位于模型中心与I方向垂直，长350m，高55m，宽0.01m.裂缝孔隙度0.6，裂缝渗透率1000mD。井筒半径为0.11m。油藏压力6.5MPa，顶深900米。
参数 数值 参数 数值
网格 46*16*20 裂缝高度 55m
模型总大小 400*400*100m 裂缝半长 175m
基质孔隙度 0.1 裂缝宽度 0.01m
裂缝孔隙度 0.6 原始含水饱和度 0.2
基质渗透率 0.001mD 束缚水饱和度 0.2
裂缝渗透率 1000mD 原始地层压力 6.5MPa
表1：模型参数
在不改变模型其他参数的基础上，通过依次修改裂缝的孔隙度、渗透率、裂缝缝长、裂缝缝宽可以得到这4个参数对压裂液返排的影响。
通过实例分析，水力压裂的裂缝参数会影响压裂返排液的井口温度，裂缝的宽度对返排液温度的影响很大，裂缝宽度变大会导致返排液井口温度升高速率变大。裂缝的长度对返排液井口温度的影响结果和裂缝宽度的趋势基本一致，但不如前者的影响大。裂缝的孔隙度对返排液井口温度影响不大。裂缝渗透率对返排液井口温度影响较大，随着裂缝渗透率的增大，返排初期返排液井口温度上升速度越慢，温度最高值越高，返排后期温度降低速度越慢。在实际气藏中，只需将实际气藏的井口返排液温度变化曲线进行历史拟合，就可以得到所得裂缝的几何参数。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种基于返排液温度分析的压裂效果评价方法，其特征在于所述的基于返排液温度分析的压裂效果评价方法包括以下分析步骤：
第一步，根据压裂液的热能守恒方程：
和两侧岩石的热能守恒方程：
式中：x为裂缝扩展方向；y为裂缝垂直方向；T为温度；b为裂缝半场；uw为裂缝内压裂液流速；ρw为水的密度；、cw为水的比热；λr为两侧岩石的热传导系数；ρr为两侧岩石的质量密度；cr为两侧岩石的比热；
来确定能影响返排液温度的参数；
第二步，使用CMG软件建立STAR模块的SAM模型；
第三步，通过在不改变模型其他参数的基础上依次修改裂缝的孔隙度、渗透率、裂缝缝长、裂缝缝宽，得到上述参数对压裂液返排的影响；
第四步，通过CMG软件进行历史拟合，得到地下实际裂缝的几何参数。
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CN110362853A (zh) * 2019-05-20 2019-10-22 中国石油大学(北京) 页岩气压裂井不同尺度裂缝返排液贡献率确定方法及设备

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