CN110374569B - 一种致密储层均匀改造方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种致密储层均匀改造方法及系统，其中，该方法包括：对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；制备对应裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；根据储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。该致密储层均匀改造方法及系统耦合了极限限流方法与簇间转向方法，利用极限限流方法优化得到射孔改造方案，并在射孔改造的基础上，利用暂堵剂对裂缝进行暂堵，促进压裂过程中液量分配均匀，实现裂缝的均匀改造，提高压裂的有效性，增加储层的开发效率。

Description

一种致密储层均匀改造方法及系统

技术领域

本发明涉及石油天然气开采技术领域，尤指一种致密储层均匀改造方法及系统。

背景技术

致密油气储层储量丰富，已成为我国重要的能源接替者，但由于致密油储层孔渗较低，油气渗流阻力大，能量衰竭快，常规的直井开采方法获得油气日产量低，生产速度降低快，无法稳定高效获得工业油气产量。

水平井和分段压裂的方法目前已经成为开采低渗和致密储层的必备手段。由于水平井和分段压裂能够降低油气运移到井底的渗流阻力，进而降低了能量的损耗。尽管常规的水平井分段压裂设计方法在理论上能够获得多段裂缝，但由于应力阴影等因素，压裂过程中容易造成液量分配不均，多条裂缝无法开启。此外，由于地层裂缝不发育，多段压裂后只能形成主要水力裂缝，无法形成复杂缝网，进而降低了油气产量。

因此，亟需一种可以使压裂过程中液量分配均匀的储层改造方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种致密储层均匀改造方法及系统，可以利用暂堵剂对裂缝进行暂堵，使压裂过程中液量分配均匀，高效利用压裂液，在地层中形成复杂缝网，为油气流动提供通道，进而生产出更多的油气。

在本发明一实施例中，提出了一种致密储层均匀改造方法，该方法包括：

获取测井数据及岩心测试数据；

根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；

根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；

根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝；

根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；

根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。

在本发明一实施例中，还提出了一种致密储层均匀改造系统，该系统包括：

数据获取模块，用于获取测井数据及岩心测试数据；

极限限流模块，用于根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；

暂堵剂制备模块，根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；

暂堵裂缝选取模块，用于根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝；

暂堵模块，用于根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；

压裂方案生成模块，用于根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。

本发明提出的致密储层均匀改造方法及系统耦合了极限限流方法与簇间转向方法，利用极限限流方法优化得到射孔改造方案，并在射孔改造的基础上，利用暂堵剂对裂缝进行暂堵，促进压裂过程中液量分配均匀，实现裂缝的均匀改造，提高压裂的有效性，增加储层的开发效率。

附图说明

图1是本发明一实施例的致密储层均匀改造方法流程示意图。

图2是本发明一具体实施例的7簇裂缝的进液量占总液量平均比例分布图。

图3是本发明一实施例的极限限流压裂改造流程示意图。

图4是本发明一具体实施例的未暂堵裂缝附近的应力示意图。

图5是本发明一具体实施例的未暂堵裂缝长度柱状图。

图6是本发明一具体实施例的一次暂堵后裂缝附近的应力示意图。

图7是本发明一具体实施例的一次暂堵后裂缝长度柱状图。

图8是本发明一实施例的致密储层均匀改造系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

图1是本发明一实施例的致密储层均匀改造方法流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤S1，获取测井数据及岩心测试数据。

在一实施例中，首先，根据现场测井数据与岩心测试数据，建立地质模型，录入用于计算裂缝扩展所用的关键地质力学参数，例如，杨氏模量、泊松比、抗拉强度、最大与最小水平主应力、上覆应力等，以及储层物性参数，例如，渗透率、孔隙度等。

步骤S2，根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据。

在一实施例中，储层射孔改造方案及储层的裂缝数据可以利用极限限流的方法得到。具体是根据储层孔隙度、渗透率、储层各主要地质力学参数(杨氏模量、抗拉强度、泊松比等)、地应力值、油藏深度和储层厚度等参数，结合并现场压裂施工条件，通过优化各簇的射孔方案(簇间距、簇数、簇射孔数)，最大限度地促进各簇裂缝的均匀扩展；同时计算得到各簇裂缝数据，裂缝数据包括并不仅限于裂缝尺寸及裂缝分配的进液量，其中，裂缝尺寸可以包括缝长、缝高及缝宽。

步骤S3，根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂。

所述裂缝尺寸需求一般包括缝宽，缝宽为1mm-8mm，所述裂缝转向压力需求为10MPa-30MPa，上述仅示例性的列举了缝宽及裂缝转向压力需求，在实际应用中，可以根据实际情况进行调整。

根据不同裂缝尺寸需求(如，缝宽1mm-8mm)和不同裂缝转向压力需求(如，10MPa-30MPa)的裂缝，使用纤维状、粉末状、颗粒状及球状等中的一种或多种可降解材料，对其进行暂堵，得到不同裂缝尺寸需求和不同裂缝转向压力需求下的暂堵剂配方、浓度和加入比例。根据压差相等准则，得到对应暂堵段的长度，再根据质量和密度的关系得到现场不同缝宽下的暂堵剂最优用量。

如表1所示，为不同缝宽下优化的暂堵剂配方、比例和类型。例如，当缝宽为3.5mm时，则可以选用缝宽3mm的对应的暂堵剂进行暂堵。

表1不同缝宽下优化的暂堵剂配方、比例和类型

步骤S4，根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝。

在一具体实施例中，如图2所示，是一个7簇，每簇4孔的裂缝进液量占总液量平均比例分布图。参考图2中的分布线201，在未进行暂堵时，裂缝中第1簇和第7簇的裂缝进液量占总液量平均比例明显高于其它五个簇，因此，在一次暂堵时，先将这两条裂缝作为一次暂堵裂缝。

步骤S5，根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵。

具体的，可以根据所述一次暂堵裂缝的宽度以及转向压力，在已经制备得到的暂堵剂中，选择匹配所述一次暂堵裂缝的宽度以及转向压力的暂堵剂，进行裂缝的暂堵。例如，结合图2的实施例，如果第1簇裂缝的宽度为2.3mm，则可以根据步骤S3制备的暂堵剂，选择缝宽2mm对应的暂堵剂，即23kg的1mm颗粒及19kg的纤维。在进行暂堵剂的选择时，也可以根据实际情况进行调整。

步骤S6，根据经过暂堵后的储层，重新分配裂缝的进液量，得到裂缝的进液量占总液量比例的标准差。

在一具体实施例中，结合图2的实施例，参考图中的分布线202，在进行一次暂堵后，裂缝的进液量会进行重新分配；进一步可以通过计算标准差，判断分布是否均匀；这里提到的均匀只是相对而言，例如图2的分布线202，第1簇和第7簇的裂缝进液量占总液量平均比例明显降低，相应的，其它五个簇明显提高，暂堵后的七个簇的进液量比暂堵前更加均匀，使得裂缝更加均匀的扩展。

步骤S7，根据步骤S6的计算结果，当该标准差达到标准差门槛值时，根据暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。

储层压裂改造方案可以根据裂缝的射孔簇数、射孔簇的射孔数目、暂堵剂种类及用量等方面来得到。以图2所述的7簇4孔一次暂堵的实施例来讲，参考表2，为常规压裂、极限限流法压裂、极限限流法+一次暂堵的压裂三种方案的对比。

表2储层压裂方案的对比

如表2所示，相比较原方案和经过极限限流法压裂的方案一，方案二在极限限流法的基础上进行了一次暂堵，暂堵后的压裂设计方案，比原方案节约成本80万元，产能提高了100％，虽然相比方案一成本增加了75万元，但是产能提高了47.3％，产能提高明显。

步骤S8，当所述标准差未达到标准差门槛值时，选取储层中进液量占总液量比例超过第二门槛值的裂缝作为二次暂堵裂缝，根据所述二次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行暂堵。

由于进行一次暂堵后，未改造簇可能还存在较明显的不均匀分布的情况，因此，如果计算的标准差未达到标准差门槛值，则认为一次改造后还存在不均匀分布的情况，需要进行二次改造。因此，可以对未改造簇再次进行扩展的计算，对需要二次暂堵的裂缝进行暂堵，该过程和一次暂堵的处理过程一致。

一般情况下，需要二次暂堵或更多次暂堵会出现在射孔簇裂缝数量较多的储层压裂改造方案中，例如，如果射孔簇有14簇裂缝，那么在一次暂堵后，分布的均匀程度可能未达到预期，则可以对未改造簇进行再次扩展计算，从而最终使所有簇裂缝的分布均匀。

多次暂堵(二次或更多次)的处理过程可以循环执行一次暂堵的处理过程，直至所有簇裂缝的分布达到相对的均匀。

在一实施例中，结合图3所示，步骤S2提到的极限限流压裂改造的具体流程如下：

步骤S2001，根据测井数据及岩心测试数据，建立地质模型。

根据现场施工条件，在已知射孔直径、泵注排量上限、井筒承压上限与井口压力上限的基础上，利用后述步骤(循环步骤S2002-步骤S2008，以及步骤S2009)，针对某一泵注程序进行该压裂段内裂缝的射孔簇数与射孔簇的射孔数目的优化。

步骤S2002-步骤S2006是以初始时刻为起始，依次计算间隔一定时间的时刻下的储层压裂处理结果，通过步骤S2007-步骤S2009，直至符合预设的一些条件，则停止计算，得到最优化的储层射孔改造方案。具体的，在进行初始时刻的储层压裂处理后，进而可以得到下一时刻的参数，在下一时刻，进一步根据该些参数，进行相应的储层压裂处理，再得到下下一时刻的参数，循环步骤S2002-步骤S2006，从而得到各个时刻下储层压裂结果。

步骤S2002，在一时刻下，根据所述测井数据及岩心测试数据，更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化，得到应力值。

在初始时刻下，可以根据原始的测井数据及岩心测试数据进行应力值的计算，在后续时刻，可以基于前一时刻的处理，得到更新后的所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化，从而计算当前时刻的应力值。

所述应力值根据以下公式得到：

σ_xx＝2GD_x(2f_,xy+yf_,xyy)+2GD_y(f_,xy+yf_,xyy)；

σ_yy＝2GD_x(-yf_,xyy)+2GD_y(f_,yy-yf_,yyy)；

σ_xy＝2GD_x(2f_,yy+yf_,yyy)+2GD_y(-yf_,xyy)；

其中，σ_xx、σ_yy、σ_xy分别表示X方向正应力、Y方向正应力、XY方向切应力，单位为Pa；G为剪切模量，单位为Pa；D_x、D_y分别表示X、Y方向的位移，单位为m；f_,xy、f_,yy、f_,xyy、f_,yyy分别表示格林函数的不同方向导数；y为Y方向距离参考点的长度，单位m；

剪切模量G根据以下公式得到：

其中，E为弹性模量，单位为Pa；ν为泊松比，无量纲；

X、Y方向的位移D_x、D_y根据以下公式得到：

D_x＝2a×cosθ；

D_y＝2a×sinθ；

其中，θ为裂缝扩展的角度，单位为°；a为裂缝扩展时步长的一半，单位为m；

裂缝扩展的角度θ根据以下公式得到：

其中，θ为裂缝扩展角度，单位为°；K₁、K₂分别根据以下公式得到：

其中，D_n、D_s分别表示径向、切向的位移，单位为m；

格林函数的不同方向导数f_,xy、f_,yy、f_,xyy、f_,yyy分别根据以下公式得到：

其中，a为裂缝扩展时步长的一半，单位为m；x、y分别为X或Y方向距离参考点的长度，单位m。

步骤S2003，根据每个射孔簇的液量，得到每个射孔簇的射孔摩阻。

在初始时刻下，根据每个射孔簇内的射孔数目，平均分配每个射孔簇的液量，得到初始时刻下的每个射孔簇的射孔摩阻。通常，在初始时刻下，裂缝还未开始生长、扩展，因此，液量可以在每个射孔中平均分配。随着时间的变化，裂缝开始生长，则液量也会产生相应变化。因此，在其它时刻(初始时刻以后的时刻)，可以随着前一时刻得到的压裂处理结果，获取下一时刻的液量。

所述每个射孔簇的射孔摩阻根据以下公式得到：

其中，ΔP_perf,i为第i簇射孔簇的射孔摩阻，即压裂液流经第i簇射孔摩阻产生的压力降低量，单位为Pa；Q_i为第i簇射孔簇的分配的液量，单位为m³；ρ_f为压裂液的密度，单位为kg/m³；n_i为第i簇射孔簇的射孔孔眼数，单位为个；D_perf为射孔簇的射孔直径，单位为m；C_d为流量系数，根据射孔磨损时间设置，取值范围在0.56-0.89之间，无单位；

受压裂液冲蚀作用的影响，D_perf、C_d随时间的磨损变化根据以下公式得到：

其中，C_prop为压裂液中支撑剂的浓度，单位为kg/m³；D_perf,(t-1)为上一时刻射簇的射孔直径，单位为m；

为射孔簇的射孔的最大流量系数，无单位；α与β为实验测量参数。

在一具体实施例中，例如，对于N80的套管和720kg/m³的支撑剂浓度，α为1.03×10^-13(单位m²·s/kg)，β为2.58×10^-8(单位m·s/kg)。

步骤S2004，如果射孔簇的裂缝已经形成，根据相应的裂缝尺寸得到缝内摩阻。

其中，所述缝内摩阻根据以下公式得到：

其中，ΔP_w,i为第i簇射孔簇的缝内摩阻，即第i簇的缝内压力降低量，单位为Pa；Δl为缝长，单位为m；W_i为第i簇射孔簇裂缝的宽度，单位为m；μ为压裂液的粘度，单位为Pa·s；A_i为第i簇射孔簇裂缝的面积，单位为m²；Q_L,i为第i簇射孔簇中压裂液的滤失量，单位为m³/s；t为步长计算时间，单位为s；

射孔簇中压裂液的滤失量Q_L,i根据以下公式得到：

其中，C_L为储层的滤失系数，单位为m/s；t₀(x,y)为从不同位置开始滤失的时间，单位为s；t为步长计算时间，单位为s。

上述计算ΔP_w,i的公式，是通过

以及

合并得到的，在计算ΔP_w,i时，可以直接采用

进行计算；

其中，▽P_w,i为第i簇缝长l方向的压力降低量，单位为Pa；P_w,i为第i簇裂缝内的压力，单位为Pa；l为缝长，单位为m；

步骤S2005，根据所述每个射孔簇的射孔摩阻、缝内摩阻，得到每个射孔簇的缝口压力。

缝口压力根据以下公式得到：

其中，P_i是第i簇射孔簇裂缝的缝口压力，单位为Pa；P_c,i是第i簇射孔位置的裂缝闭合压力，由测井解释获得，单位为Pa；ΔP_cf,i是第i簇到前一簇的沿程摩阻，单位为Pa；r为射孔簇的总数，单位为个；P_h,i是第i簇裂缝射孔位置的液柱净压力，单位为Pa。

其中，ΔP_cf,i、P_h,i分别根据以下公式得到：

P_h,i＝ρ_fgh_i；

其中，λ为沿程阻力系数，无量纲；L_i为井口到第i簇的井筒长度，单位为m；d_wf为井筒半径，单位为m；ρ_f为压裂液的密度，单位为kg/m³；v_i为压裂液到第i簇裂缝时在井筒内的平均流速，单位为m/s；g是重力加速度常数，单位为m/s²；h_i为第i簇的深度，单位为m。

步骤S2006，根据所述应力值以及缝口压力，通过应力矩阵，联立压裂液的缝间流量分配模型与缝间干扰下的裂缝扩展模型，得到下一时刻射孔簇的液量及裂缝尺寸，并更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化。

其中，应力矩阵为：

σ_ij为第i簇裂缝第j个点水平方向的主应力，单位为Pa；τ_ij为第i簇裂缝第j个点的切应力，单位为Pa；P_i为第i簇射孔簇裂缝的缝口压力，单位为Pa；F_far1、F_far2分别为射孔簇位置储层的主应力、切应力，单位为Pa。

步骤S2007，从初始时刻开始，循环执行步骤S2002-步骤S2006，可以根据每个时刻对应的裂缝尺寸，依次得到每个时刻下每个射孔簇的裂缝长度，当某一时刻下，射孔簇的最长裂缝长度达到预设门槛值时，标记所述某一时刻为压裂结束时刻。

在一具体实施例中，以两口测井为例，两口测井之间的距离为200m，则可以设置门槛值为100m，当有一条裂缝成长至100m时，停止计算，视为压裂结束，标记这一时刻为压裂结束时刻。

步骤S2008，通过调整压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目，得到压裂结束时所有射孔簇的裂缝长度标准差。

根据压裂结束时刻的所有裂缝长度，可以计算裂缝长度标准差，该标准差越小，则说明裂缝成长的情况接近，压裂段的射孔簇数和射孔数目设计方案效果较好。因此，可以通过调整压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目，利用步骤S2002-步骤S2008，设计出多种储层射孔改造方案，并计算对应的裂缝长度标准差。

步骤S2009，当所述裂缝长度达到裂缝长度标准门槛值时，根据对应的压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目生成储层射孔改造方案。

由于裂缝长度标准差达到裂缝长度标准门槛值，所以利用对应的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目设计出的方案都属于较佳的储层射孔改造方案。

在进行压裂方案设计时，一般采用非穷举的方式，射孔簇数可以取2-14簇，射孔数据可以取2-8个。通过前述步骤，可以对应得到一个或者几个较佳的储层射孔改造方案，这些改造方案在实施时可以提高储层产能，并尽量采用较低的成本，保证一定的施工安全。而具体选择哪个进行现场储层射孔改造，则可以由工作人员根据储层实际情况进行选择。

需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

为了对上述致密储层均匀改造方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。

以某油田的某一储层为例，该储层的渗透率为0.2mD，孔隙度12.4％，地层厚度50m，地层埋深3200m，根据极限限流方法得到设计参数为簇间距20m、7簇、每簇4孔的储层压裂方案，各个簇裂缝附近的应力云图与长度对比如图4及图5所示，流量分配如图2中分布线201所示。需要说明的是，图4中横、纵坐标单位为m，右侧为压强标识，单位为Pa；图像中横向靠近横轴0m的部分(颜色较浅)，为油气储层的主要分布区域，压强约为5×10⁷Pa，7个簇裂缝均分布在这一部分中，图中靠外围的浅色部分没有油气分布，压强约为0Pa。

如图2、图4及图5所示，在未进行暂堵时，裂缝中第1簇和第7簇的裂缝进液量占总液量平均比例明显高于其它五个簇，因此，在一次暂堵时，先将这两条裂缝作为一次暂堵裂缝。

根据第1簇及第7簇的缝宽及转向压力，在表1中选择相应的暂堵剂对裂缝进行暂堵，簇间发生转向效果，转向后的各个簇裂缝附近的应力云图与长度对比图6及图7所示。需要说明的是，图6中横、纵坐标单位为m，图像中横向靠近横轴0m的部分，为油气储层的主要分布区域，压强约为5×10⁷Pa，7个簇裂缝均分布在这一部分中，图中靠外围的浅色部分没有油气分布，压强约为0Pa。暂堵后的第1簇和第7簇的两端缝口压力明显变大，接近5×10⁷Pa。

比较图4及图6来看，第1簇和第7簇经过暂堵后，缝口压力明显变大，而第2-6簇明显发生了转向、扩展，进一步比较图5及图7，经过暂堵后的第2-6簇的裂缝长度明显变长，且7个簇的裂缝长度更加均匀。

针对该储层，通过极限限流方法，还可以得到14簇，2孔的储层压裂方案，针对该种方案，可以采用二次暂堵的方式进行压裂改造。进一步的，根据改造储层的裂缝的射孔簇数、射孔簇的射孔数目、暂堵剂种类及用量等方面，可以得到多种储层压裂方案，如表3所示。

表3多种储层压裂方案的对比

通过对该些储层压裂方案进行评估，可以优选出较佳的储层压裂方案。评估的主要考虑因素包括工艺成本、预期产能以及工艺可行性，以效益最大化为目标进行大段多簇压裂设计方案的优选。在优选过程中，由于衡量的因素较多，选出的较佳的储层压裂方案并不一定是唯一的，在实际应用时，工作人员可以根据储层实际情况进行选择、实施。

例如，与原方案相比，经过极限限流法得到的方案一(7簇，4孔)和方案二(14簇，2孔)成本低，产能提升大，但是方案一更加安全可行，方案二限压过于极限，不建议实施。

利用本发明提出的致密储层均匀改造方法得到的方案三(7簇，4孔，一次暂堵)，与原方案相比，同样降低了成本，产能提升更加明显，适合进行实施。

而方案四(14簇，2孔，二次暂堵)，在列举的方案中成本最高，产能提升最明显，但是由于实施过程复杂，限压过于极限，工作人员更倾向于选择方案三进行储层压裂。

基于同一发明构思，本发明还提出了一种致密储层均匀改造系统，如图8所示，该系统包括：

数据获取模块810，用于获取测井数据及岩心测试数据；

极限限流模块820，用于根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；

暂堵剂制备模块830，用于根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；

暂堵裂缝选取模块840，用于根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝；

暂堵模块850，用于根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；

标准差计算模块860，用于根据经过暂堵后的储层，重新分配裂缝的进液量，得到裂缝的进液量占总液量比例的标准差；

当所述标准差达到标准差门槛值时，压裂方案生成模块870，用于根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案；

当所述标准差未达到标准差门槛值时，暂堵模块850，还用于选取储层中进液量占总液量比例超过第二门槛值的裂缝作为二次暂堵裂缝，根据所述二次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行暂堵。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了致密储层均匀改造系统的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

本发明提出的致密储层均匀改造方法及系统耦合了极限限流方法与簇间转向方法，可以根据水平井的裂缝数据，通过裂缝的暂堵促进裂缝的均匀改造，得到最优化储层压裂方案，利用该方案进行储层开发可以提高了压裂的有效性，增加储层的开发效率以及油田的施工效益。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (8)

1.一种致密储层均匀改造方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S1，获取测井数据及岩心测试数据；

步骤S2，根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；其中，包括：

步骤S2001，根据测井数据及岩心测试数据，建立地质模型；

步骤S2002，在一时刻下，根据所述测井数据及岩心测试数据，更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化，得到应力值；

步骤S2003，根据每个射孔簇的液量，得到每个射孔簇的射孔摩阻；其中，在初始时刻下，根据每个射孔簇内的射孔数目，平均分配每个射孔簇的液量，得到初始时刻下的每个射孔簇的射孔摩阻；

步骤S2004，如果射孔簇的裂缝已经形成，根据相应的裂缝尺寸得到缝内摩阻；

步骤S2005，根据所述每个射孔簇的射孔摩阻、缝内摩阻，得到每个射孔簇的缝口压力；

步骤S2006，根据所述应力值及缝口压力，通过应力矩阵，联立压裂液的缝间流量分配模型与缝间干扰下的裂缝扩展模型，得到下一时刻射孔簇的液量及裂缝尺寸，并更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化；

步骤S2007，从初始时刻开始，根据每个时刻对应的裂缝尺寸，依次得到每个射孔簇的裂缝长度，当某一时刻下，射孔簇的最长裂缝长度达到预设门槛值时，标记所述某一时刻为压裂结束时刻；

步骤S2008，通过调整压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目，得到压裂结束时所有射孔簇的裂缝长度的标准差；

步骤S2009，当所述裂缝长度的标准差达到裂缝长度标准门槛值时，根据对应的压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目生成储层射孔改造方案；

步骤S3，根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；

步骤S4，根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝；

步骤S5，根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；

步骤S6，根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。

2.根据权利要求1所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据，其中，

所述储层的裂缝数据包括：储层中的裂缝尺寸及裂缝分配的进液量。

3.根据权利要求1所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂，包括：

利用可降解材料制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂。

4.根据权利要求3所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，所述可降解材料的形状包括纤维状、粉末状及颗粒状在内的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵，包括：

根据所述一次暂堵裂缝的宽度及转向压力，在已经制备得到的暂堵剂中，选择匹配所述一次暂堵裂缝的宽度以及转向压力的暂堵剂，进行裂缝的暂堵。

6.根据权利要求1所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，在根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵之后，还包括：

根据经过暂堵后的储层，重新分配裂缝的进液量，得到裂缝的进液量占总液量比例的标准差；

当所述裂缝的进液量占总液量比例的标准差达到标准差门槛值时，根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案；

当所述裂缝的进液量占总液量比例的标准差未达到标准差门槛值时，选取储层中进液量占总液量比例超过第二门槛值的裂缝作为二次暂堵裂缝，根据所述二次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行暂堵。

7.根据权利要求1所述的致密储层均匀改造方法，其特征在于，根据暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案，包括：

根据储层射孔改造方案中的压裂段内的射孔簇数、每个射孔簇的射孔数目、暂堵剂种类及用量，生成储层压裂改造方案。

8.一种致密储层均匀改造系统，其特征在于，该系统包括：

数据获取模块，用于获取测井数据及岩心测试数据；

极限限流模块，用于根据所述测井数据及岩心测试数据，对储层进行极限限流压裂改造，得到储层射孔改造方案及储层的裂缝数据；

其中，所述极限限流模块具体用于：

根据测井数据及岩心测试数据，建立地质模型；

在一时刻下，根据所述测井数据及岩心测试数据，更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化，得到应力值；

根据每个射孔簇的液量，得到每个射孔簇的射孔摩阻；其中，在初始时刻下，根据每个射孔簇内的射孔数目，平均分配每个射孔簇的液量，得到初始时刻下的每个射孔簇的射孔摩阻；

如果射孔簇的裂缝已经形成，根据相应的裂缝尺寸得到缝内摩阻；

根据所述每个射孔簇的射孔摩阻、缝内摩阻，得到每个射孔簇的缝口压力；

根据所述应力值及缝口压力，通过应力矩阵，联立压裂液的缝间流量分配模型与缝间干扰下的裂缝扩展模型，得到下一时刻射孔簇的液量及裂缝尺寸，并更新所述地质模型中受裂缝扩展影响的应力场的变化；

从初始时刻开始，根据每个时刻对应的裂缝尺寸，依次得到每个射孔簇的裂缝长度，当某一时刻下，射孔簇的最长裂缝长度达到预设门槛值时，标记所述某一时刻为压裂结束时刻；

通过调整压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目，得到压裂结束时所有射孔簇的裂缝长度的标准差；

当所述裂缝长度的标准差达到裂缝长度标准门槛值时，根据对应的压裂段内的射孔簇数及每个射孔簇的射孔数目生成储层射孔改造方案；

暂堵剂制备模块，用于根据裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求，制备对应所述裂缝尺寸需求及裂缝转向压力需求的暂堵剂；

暂堵裂缝选取模块，用于根据所述储层的裂缝数据，选取储层中进液量占总液量比例超过第一门槛值的裂缝作为一次暂堵裂缝；

暂堵模块，用于根据所述一次暂堵裂缝的尺寸及转向压力，选择相应的暂堵剂进行一次暂堵；

压裂方案生成模块，用于根据储层射孔改造方案及暂堵后的储层数据，生成储层压裂改造方案。

Images