CN110374572B - 非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法 - Google Patents

非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，包括以下步骤：S1：收集整理井和储层的基本信息资料；S2：收集整理井的日常测试压力数据；S3：收集整理井的日常测试产量数据；S4：对产量数据进行劈分，得到各级压裂改造段的产量数据；S5：选取一款常用油气井现代产量递减分析软件，输入井和储层的基本信息资料、日常测试压力数据和劈分所得各级改造段产量数据，分别绘制无因次产量积分和无因次产量积分导数与时间的双对数曲线；S6：对各级改造段进行拟合解释，获得各级改造段的特性参数。本发明能够经济高效地评价各级改造段储层特性参数及裂缝特性参数，对多段压裂水平井压裂后的高效开发具有重要的指导意义。

Description

非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法
技术领域
本发明涉及非常规油气开发技术领域，特别涉及非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法。
背景技术
随着工业化的高速发展，我国石油资源供需关系日益紧张，石油和天然气的开发挖潜不断深入，非常规油气在能源供应方面发挥的作用越来越重要。由于非常规油气藏低渗、特低渗、致密的特性，在常规水平井开发方式下，往往会出现产量低以及储量有效动用程度低等问题，难以达到高效开发的要求。近年来，随着压裂技术水平的不断提高，多段压裂水平井技术开始投入到非常规油气藏的开发，对储层进行多级压裂改造，形成多条裂缝，增加单井产量，增加泄流面积，增加储量有效动用程度，以实现高效开发。
非常规油气藏非均质性强，长水平井各级改造段地层物性差异大，压后各段人工裂缝尺度及特性都各不相同，弄清各级改造段的裂缝特性参数，即裂缝的半长、导流能力等，及储层特性参数，是压裂后高效开发的基础。
目前对多段压裂水平井裂缝及储层特性参数的解释，主要采用微地震监测技术。
微地震监测技术：在多段压裂形成裂缝时所产生的地震波可以被检波器监测到，根据所监测到的压缩波和剪切波的时间差计算到震源距离，利用岩石破裂位置的时空分布对地下裂缝进行成像和分析，揭示裂缝展布形态，获取裂缝特性参数。微地震监测面临很多问题，主要在于地面监测垂向定位分辨率不足，而井下监测横向定位分辨率低，且其操作成本高，所解释参数比较局限，无法解释裂缝导流能力。
因此，对于多段压裂水平井，如何经济高效地评价各级改造段储层特性参数及裂缝特性参数，依然面临巨大的技术挑战。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，能够经济高效地评价各级改造段储层特性参数及裂缝特性参数。
本发明的技术方案如下：
一种非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，包括以下步骤：
S1：收集整理所述非常规油气藏多段压裂水平井和储层的基本信息资料，井和储层的基本信息资料包括流体粘度、压缩系数、体积系数、偏差因子、原始含油饱和度或原始含气饱和度、改造段段长、改造段孔隙度、改造段含油饱和度或改造段含气饱和度。
S2：收集所述非常规油气藏多段压裂水平井日常测试的压力数据，并根据所述压力数据的质量进行筛选整理，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
S3：收集所述非常规油气藏多段压裂水平井日常测试的产量数据，并根据所述产量数据的质量进行筛选整理，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
S4：对步骤S3整理后的所述产量数据进行劈分，得到各级压裂改造段的日常产量数据，具体为：
S41：根据步骤S1所收集整理的测井资料，分别记录各级压裂改造段段长、孔隙度、含油饱和度或含气饱和度；
S42：确定各级压裂改造段在产量劈分中所占权重系数Wi，具体为：
Figure BDA0002162739870000021
Figure BDA0002162739870000022
式中：
Woi为油藏第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
Wgi为气藏第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
Li为第i段压裂改造段的段长，m；
Figure BDA0002162739870000023
为第i段压裂改造段的孔隙度，无量纲；
Soi为第i段压裂改造段的含油饱和度，无量纲；
Sgi为第i段压裂改造段的含气饱和度，无量纲；
S43：根据步骤S42所确定的各级压裂改造段的权重系数Wi计算各级压裂改造段劈分所得产量，具体为：
qi＝Wiq,(i＝1,2,…N) (3)
式中：
qi为第i段压裂改造段的产量，万方；
Wi为第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
q为水平井日常产量，万方。
S5：选取一款常用油气井现代产量递减分析软件，输入步骤S1所述的测井资料和储层的基本参数、步骤S2所述的压力数据、以及步骤S4所述的各级产量数据及对应时间，绘制无因次产量积分和无因次产量积分导数分别与时间的双对数曲线。
S6：选取多段压裂水平井产量递减拟合模型，根据步骤S5所述的双对数曲线，根据各级压裂改造段的序数，依次对各级压裂改造段进行拟合解释，获得各级压裂改造段的裂缝特性参数及储层特性参数，所述裂缝特性参数包括裂缝导流能力、裂缝半长，所述储层特性参数包括储层水平渗透率、储层垂向渗透率、储层表皮。
本发明的有益效果：本发明根据多段压裂水平井的日常生产测试资料，准确获取各级压裂改造段的裂缝特性参数及储层特性参数，为日后的高效开采提供数据支持；与微地震监测方法相比，不仅解决了测试成本高昂的问题，还可以获取裂缝导流能力及地层渗透率等特性参数。本发明所提出的各级压裂改造段裂缝特性参数及储层特性参数的评价方法所需成本低、耗时短、解释结果准确，适用于各种低渗、特低渗及致密非常规油气藏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为多段压裂水平井X-Y面结构示意图；
图2为多段压裂水平井X-Z面结构示意图；
图3为本发明实施例的多段压裂水平井X-Z面结构示意图；
图4为本发明实施例日常测试压力、产量数据图；
图5是本发明实施例第1级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图6是本发明实施例第2级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图7是本发明实施例第3级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图8是本发明实施例第4级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图9是本发明实施例第5级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图10是本发明实施例第6级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线；
图11是本发明实施例第7级裂缝改造段无因次产量积分、无因次产量积分导数双对数曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-11所示，以鄂尔多斯盆地某非常规致密气藏，选取一口多段压裂水平井(H1井)为例，所述井共有7级压裂改造段，于2018-8-9日正式投产，储层中深2676.77m，测试仪器下深2200m。一种非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，包括以下步骤：
S1：收集整理所述非常规油气藏多段压裂水平井和储层的基本信息资料，如表1所示：
表1H1井的测井资料和储层的基本信息资料表
Figure BDA0002162739870000041
S2：收集所述H1井日常测试的压力数据，并根据所述压力数据的质量进行筛选整理，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
S3：收集所述H1井日常测试的产量数据，并根据所述产量数据的质量进行筛选整理，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
S4：根据表1记录的各级压裂改造段段长、孔隙度、含气饱和度，以及式(2)求得各级压裂改造段在产量劈分中所占权重系数，根据式(3)求得各级压裂改造段劈分所得产量，如表2所示：
表2H1井的各级压裂改造段在产量劈分中所占权重系数及劈分所得产量
改造段段序 第1段 第2段 第3段 第4段 第5段 第6段 第7段
权重系数W<sub>i</sub> 0.13 0.11 0.15 0.18 0.13 0.14 0.16
劈分所得产量q<sub>i</sub>(万方) 0.13q 0.11q 0.15q 0.18q 0.13q 0.14q 0.16q
S5：选取一款常用油气井现代产量递减分析软件TOPAZE，输入步骤S1中表1记录的测井资料和储层的基本参数、步骤S2所述的压力数据、以及步骤S4所述的各级产量数据及对应时间，绘制无因次产量积分和无因次产量积分导数分别与时间的双对数曲线。
S6：选取软件中多段压裂水平井产量递减拟合模型，根据步骤S5所述的双对数曲线，根据各级压裂改造段的序数，依次对各级压裂改造段进行调参拟合，获得各级压裂改造段的裂缝特性参数及储层特性参数，如表3所示：
表3H1井的各级压裂改造段进行产量递减分析拟合解释结果
改造段段序 第1段 第2段 第3段 第4段 第5段 第6段 第7段
裂缝半长X<sub>f</sub>，(m) 140 150 144 147 156 151 155
裂缝导流能力F<sub>C</sub>，(mD·m) 52 73 79 61 69 67 77
水平渗透率k<sub>h</sub>，(mD) 0.345 0.372 0.425 0.396 0.327 0.336 0.363
垂直渗透率k<sub>v</sub>，(mD) 0.00458 0.00729 0.00967 0.00535 0.00673 0.00564 0.00652
表皮系数S -1.31 -1.64 -0.67 -0.98 -1.27 -1.32 -1.43
在该井的成功应用，证明本发明所提出的非常规油气藏多段压裂水平井各级改造段储层特性参数及裂缝特性参数的求取方法具有很强的可行性和实用性，具有明显的推广价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：收集整理所述非常规油气藏多段压裂水平井和储层的基本信息资料，所述水平井和储层的基本信息资料包括流体粘度、压缩系数、体积系数、偏差因子、原始含油饱和度或原始含气饱和度、改造段段长、改造段孔隙度、改造段含油饱和度或改造段含气饱和度；
S2：收集所述非常规油气藏多段压裂水平井日常测试的压力数据，并根据所述压力数据的质量进行筛选整理；
S3：收集所述非常规油气藏多段压裂水平井日常测试的产量数据，并根据所述产量数据的质量进行筛选整理；
S4：对步骤S3整理后的所述产量数据进行劈分，得到各级压裂改造段的日常产量数据；
S5：选取一款常用油气井现代产量递减分析软件，输入步骤S1所述的井和储层的基本信息资料、步骤S2所述的压力数据、以及步骤S4所述的各级产量数据及对应时间，分别绘制无因次产量积分和无因次产量积分导数与时间的双对数曲线；
S6：根据步骤S5所述的双对数曲线，对各级压裂改造段进行拟合解释，获得各级压裂改造段的裂缝特性参数及储层特性参数；
所述裂缝特性参数包括裂缝导流能力、裂缝半长，所述储层特性参数包括储层水平渗透率、储层垂向渗透率、储层表皮。
2.根据权利要求1所述的非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，步骤S2中对压力数据进行筛选整理时，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
3.根据权利要求1所述的非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，步骤S3中对产量数据进行筛选整理时，排除与左右相邻两个值偏差均大于20％的值。
4.根据权利要求1所述的非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，步骤S4对步骤S3整理后的所述产量数据进行劈分，得到各级压裂改造段的日常产量数据的具体方法为：
S41：根据步骤S1所收集整理的测井资料，分别记录各级压裂改造段段长、孔隙度、含油饱和度或含气饱和度；
S42：确定各级压裂改造段在产量劈分中所占权重系数Wi，具体为：
Figure FDA0002739590300000021
Figure FDA0002739590300000022
式中：
Woi为油藏第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
Wgi为气藏第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
Li为第i段压裂改造段的段长，m；
Figure FDA0002739590300000023
为第i段压裂改造段的孔隙度，无量纲；
Soi为第i段压裂改造段的含油饱和度，无量纲；
Sgi为第i段压裂改造段的含气饱和度，无量纲；
S43：根据步骤S42所确定的各级压裂改造段的权重系数Wi计算各级压裂改造段劈分所得产量，具体为：
qi＝Wiq,(i＝1,2,…N) (3)
式中：
qi为第i段压裂改造段的产量，万方；
Wi为第i段压裂改造段在产量劈分中所占的权重系数，无量纲；
q为水平井日常产量，万方。
5.根据权利要求1所述的非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，步骤S6进行拟合解释时，根据各级压裂改造段的序数，依次对各级压裂改造段进行拟合解释。
6.根据权利要求1或5所述的非常规油气藏多段压裂水平井各改造段特性参数确定方法，其特征在于，步骤S62进行拟合解释时，选取多段压裂水平井产量递减拟合模型开展拟合解释，根据所述模型进行调参拟合，获得各级压裂改造段的裂缝特性参数及储层特性参数。
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Application publication date: 20191025

Assignee: SICHUAN FULISIDA PETROLEUM TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Assignor: SOUTHWEST PETROLEUM University

Contract record no.: X2022510000024

Denomination of invention: Determination method of characteristic parameters for each reconstruction section of multi-stage fracturing horizontal well in unconventional oil and gas reservoir

Granted publication date: 20210105

License type: Common License

Record date: 20220602