CN110410069A - 页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法，获取待预测井的压裂分段深度数据，包括起始深度点、结束深度点、段内兴趣深度点；读取起始深度点的测井数据地层倾角值和水平位移深度；读取结束深度点的测井数据地层倾角值和水平位移深度；读取段内兴趣深度点的测井数据补偿密度、地层压力系数FPG、地层倾角值和水平位移深度；按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB‑DIP1)/(HdepB‑Hdep1)+(DIP1‑DIPA)/(Hdep1‑HdepA)]，计算得待预测井的地层各段破裂压力梯度，输出计算结果。本发明计算方法可靠，能准确预测页岩气水平井地层破裂压力梯度。
Description
技术领域
本发明所涉及的技术领域为页岩气勘探与开发，具体涉及一种页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法。
背景技术
破裂压力梯度是计算地层破裂压力的关键参数，而破裂压力是施工排量、砂液比等施工参数优化的基础，通过检索相关文献、专利等，目前破裂压力梯度主要是通过弹性力学、经验公式等方法计算地层的破裂压力梯度，这些方法均没有考虑到页岩气水平井段内地层产状的变化，由于负向构造、正向构造对地层引起的挤压或者拉张，往往引起破裂压力梯度的异常，因此需要一种简便、准确的方法来预测页岩气水平井的破裂压力梯度，以准确计算地层的破裂压力。
CN106324680A提供了一种地层破裂压力预测方法,该方法包括：通过工区内单井的井间地震获取单井处地层的横波曲线；根据横波曲线获取单井处地层的弹性参数；获取单井处地层的上覆岩层压力、地层孔隙压力和岩石抗张强度；通过压裂微地震获取单井处地层的构造应力系数；根据构造应力系数、上覆岩层压力、地层孔隙压力和岩石抗张强度,获取单井处地层的地层破裂压力；以单井处地层的弹性参数为约束条件,对工区进行叠前弹性参数反演,获得工区的弹性参数；拟合单井处地层的地层破裂压力与工区的弹性参数,获得工区的地层破裂压力。
CN109522579A公开了一种水平井压裂施工破裂压力预测方法，包括：统计目标区域各层位的已压裂井的压裂施工参数；确定各层位中的某一层位受垂深控制的施工破裂压力中值；基于施工破裂压力中值计算某一层位的破裂压力梯度Pgh，进而获取某一层位的所述施工破裂压力与储层垂深的关系；确定某一层位的施工破裂压力与储层泥质含量的关系；建立某一层位的水平井施工破裂压力差ΔPc；计算水平井A靶点处的施工破裂压力PDepth；对A靶点处的施工破裂压力进行修正。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能准确预测页岩气水平井地层破裂压力梯度的测井方法，为压裂施工参数优化提供科学依据的页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法。
本发明目的的实现方式为，页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法，具体步骤如下：
1)获取待预测井的压裂分段深度数据，所述待预测井的压裂分段深度数据包括起始深度点DepA、结束深度点DepB和段内兴趣深度点Dep1；
2)读取深度点DepA的测井数据，所述深度点DepA的测井数据包括深度点DepA的地层倾角值DIPA和水平位移深度HdepA；
3)读取深度点DepB的测井数据，所述深度点DepB的测井数据包括深度点DepB的地层倾角值DIPB、水平位移深度HdepB；
4)读取段内兴趣深度点Dep1的测井数据，所述兴趣深度点Dep1的测井数据包括补偿密度DEN、地层压力系数FPG、地层倾角值DIP1和水平位移深度Hdep1；
5)按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB-DIP1)/(HdepB-Hdep1)+(DIP1-DIPA)/(Hdep1-HdepA)]，计算得到待预测井的地层破裂压力梯度Frac；
式中：地层倾角值DIP1、DIPA和DIPB单位为°；
深度点的深度Dep1、DepA和DepB单位为m；
水平位移深度Hdep1、HdepA和HdepB单位为m，需满足条件为HdepB>Hdep1>HdepA；
补偿密度DEN单位为g/cm3；
地层压力系数FPG无量纲；
6)输出待预测井的地层各段破裂压力梯度Frac的计算结果。
本发明解决了页岩气水平井地层破裂压力梯度的预测方法，为压裂施工参数优化提供了准确的资料，为提高压裂改造效果奠定了基础；本发明方法简便、适用范围广。
本发明已在F页岩气田二期产建区应用32口井，为F页岩气田高效勘探开发作出了贡献。
附图说明
图1为本发明工作流程框图。
具体实施方式
下面参照附图详述本发明。
参照图1，本发明的具体步骤为：
1)获取待预测井的压裂分段深度数据，所述待预测井的压裂分段深度数据包括起始深度点DepA、结束深度点DepB和段内兴趣深度点Dep1。
2)读取深度点DepA的测井数据，所述深度点DepA的测井数据包括深度点DepA的地层倾角值DIPA和水平位移深度HdepA。
3)读取深度点DepB的测井数据，所述深度点DepB的测井数据包括深度点DepB的地层倾角值DIPB、水平位移深度HdepB。
4)读取段内兴趣深度点Dep1的测井数据，所述兴趣深度点Dep1的测井数据包括补偿密度DEN、地层压力系数FPG、地层倾角值DIP1和水平位移深度Hdep1。
5)按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB-DIP1)/(HdepB-Hdep1)+(DIP1-DIPA)/(Hdep1-HdepA)]，计算得到待预测井的地层破裂压力梯度Frac；
式中：地层倾角值DIP1、DIPA和DIPB单位为°；
深度点的深度Dep1、DepA和DepB单位为m。
水平位移深度Hdep1、HdepA和HdepB单位为m，需满足条件为HdepB>Hdep1>HdepA；
补偿密度DEN单位为g/cm3；
地层压力系数FPG无量纲。
6)输出待预测井的地层各段破裂压力梯度Frac的计算结果。
下面用具体实施例详述本发明。
实例：F页岩气田P区块A井，井型为水平井，压裂段数14段。
1)获取待预测井的压裂分段深度数据(包括起始深度点DepA、结束深度点DepB，段内兴趣深度点Dep1)；压裂第1段起始深度点3091.2m、结束深度点3174.0m，段内兴趣深度点3120.0m；压裂第2段起始深度点3174.0m、结束深度点3360.0m，段内兴趣深度点3250.0m；压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
2)读取深度点DepA的测井数据(包括深度点DepA的地层倾角值DIPA、水平位移深度HdepA)；压裂第1段起始深度点3091.2m处地层倾角值0.5°、水平位移深度727.0m；压裂第2段起始深度点3174.0m处地层倾角值1.6°、水平位移深度790.0m；压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
3)读取深度点DepB的测井数据(包括深度点DepB的地层倾角值DIPB、水平位移深度HdepB)；压裂第1段结束深度点3174.0m处地层倾角值1.6°、水平位移深度790.0m；压裂第2段结束深度点3360.0m处地层倾角值1.8°、水平位移深度953.0m；压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
4)读取段内兴趣深度点Dep1的测井数据(包括补偿密度DEN、地层压力系数FPG、地层倾角值DIP1、水平位移深度Hdep1)；本井地层压力系数FPG为1.50，第1段段内兴趣点深度点3120.0m处补偿密度值2.57g/cm3，地层倾角值1.5°，水平位移深度737.0m；第2段段内兴趣点深度点3250.0m处补偿密度值2.54g/cm3，地层倾角值2.1°，水平位移深度868.0m；压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
5)按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB-DIP1)/(HdepB-Hdep1)+(DIP1-DIPA)/(Hdep1-HdepA)]计算得到待预测井的地层破裂压力梯度Frac；第1段地层破裂压力梯度Frac为2.45MPa/100m，第2段地层破裂压力梯度Frac为2.03MPa/100m，压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
6)输出待预测井的地层各段破裂压力梯度Frac的计算结果，。
输出待预测井在压裂第1段的地层破裂压力梯度Frac＝2.45MPa/100m的预测结果；输出待预测井在压裂第2段的地层破裂压力梯度Frac＝2.03MPa/100m的预测结果；压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。
A井压裂在压裂第1段，按现场施工压裂工程提供的地层破裂压力66.82MPa计算，该深度的地层破裂压力梯度为2.57MPa/100m，段内兴趣点3120.0m处垂直深度为2599.30m，按本发明计算，该深度的地层破裂压力梯度为2.45MPa/100m，相对误差为4.71％，该深度的计算的地层破裂压力为63.67MPa。
A井压裂在压裂第2段，按现场施工压裂工程提供的地层破裂压力55.23MPa计算，该深度的地层破裂压力梯度为2.13MPa/100m，段内兴趣点3250.0m处垂直深度为2595.30m，按本发明计算，该深度的地层破裂压力梯度为2.03MPa/100m，相对误差为4.54％，该深度的计算的地层破裂压力为52.72MPa。压裂第3段到压裂第14段相应数据详见表1。压裂工程实践表明，本发明计算方法可靠，较好解决了地层倾角变化对地层破裂压力梯度的影响。
Claims (1)
1.页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)获取待预测井的压裂分段深度数据，所述待预测井的压裂分段深度数据包括起始深度点DepA、结束深度点DepB和段内兴趣深度点Dep1；
2)读取深度点DepA的测井数据，所述深度点DepA的测井数据包括深度点DepA的地层倾角值DIPA和水平位移深度HdepA；
3)读取深度点DepB的测井数据，所述深度点DepB的测井数据包括深度点DepB的地层倾角值DIPB、水平位移深度HdepB；
4)读取段内兴趣深度点Dep1的测井数据，所述兴趣深度点Dep1的测井数据包括补偿密度DEN、地层压力系数FPG、地层倾角值DIP1和水平位移深度Hdep1；
5)按公式Frac＝(DEN+FPG)/2+(DEN+FPG)×[(DIPB-DIP1)/(HdepB-Hdep1)+(DIP1-DIPA)/(Hdep1-HdepA)]，计算得到待预测井的地层破裂压力梯度Frac；
式中：地层倾角值DIP1、DIPA和DIPB单位为°；
深度点的深度Dep1、DepA和DepB单位为m；
水平位移深度Hdep1、HdepA和HdepB单位为m，需满足条件为HdepB>Hdep1>HdepA；
补偿密度DEN单位为g/cm3；
地层压力系数FPG无量纲；
6)输出待预测井的地层各段破裂压力梯度Frac的计算结果。
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