CN111914494B - 一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统，包括：建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度；建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据地层压力计算裂缝的产量；根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量，得到致密储层水平井压裂液返排率。综合考虑了压裂和闷井三个相互衔接的阶段，用的计算方法是基于解析方法对数学模型进行求解，考虑因素更为全面、理论依据更为充分，适合现场操作。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采领域，尤其涉及一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统。
背景技术
水力压裂是开发致密储层的重要手段之一，即通过井筒将压裂液注入地层，在远超地层破裂压力的条件下形成人工裂缝以增加油井产能，压裂液则通过后期的反排过程随着地层原油一起排出到井筒，而如何准确的预测和评价压后压裂液返排率是水力压裂设计和效果评价的重要基础。
目前国内外计算水平井压后压裂液返排率的主要方法分为数值模拟与现场统计分析方法：现场统计分析方法是对压裂井完成返排工序后，用实际返排出的压裂液进行统计得到，但该方法缺乏必要的理论基础，难以从机理上进行认识，一般不具有推广意义；数值模拟方法主要是通过统计和收集油田前期开发数据，借助数值模拟软件对储层进行描述，通过仿真模拟的方法预测压裂液排率，但该方法依赖于成熟的商业软件，且这类软件均以渗流基本理论为核心，不能把体现致密储层压后闷井特征的静态渗吸过程整合进去，与工程实际仍有一定差距。
综上所述，目前致密储层水平井压后压裂液返排率预测亟需一种适应性好，不过分依赖现有商业软件，理论完整、操作性强的预测方法。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，解决现有技术中预测方法操作性不强的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，所述方法将所述致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，所述方法包括：
步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；
步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度；
步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述地层压力计算裂缝的产量；
步骤4，根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量，得到所述致密储层水平井压裂液返排率。
一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测系统将所述致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，所述系统包括：地层静压确定模块、含水饱和度确定模块、产量计算模块和压裂液返排率确定模块；
所述地层静压确定模块，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；
所述含水饱和度确定模块，用于建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度；
所述产量计算模块，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述地层压力计算裂缝的产量；
所述压裂液返排率确定模块，用于根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量，得到所述致密储层水平井压裂液返排率。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统，将储层简化为一维缝网系统，综合考虑了压裂和闷井三个相互衔接的阶段，将压裂、闷井、返排作为一个不可分割的整体进行系统的研究，分解为相对独立而又相互关联的几个物理过程，充分利用地质、油藏物理数据且考虑压裂、返排工艺特征，考虑因素更为全面、理论依据更为充分；用的计算方法是基于解析方法对数学模型进行求解，速度更快、效率更高，不依赖于大型商业软件，应用起来高效快捷、简便易行的特点，使其更适合现场操作。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤1中，所述典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为：p(x,t)＝p0-[Δp1+Δp2]；
其中，
p0表示原始地层压力，Qinj表示压裂液泵入排量；m表示裂缝条数；Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；μ表示压裂液粘度；k表示地层渗透率；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；T表示关泵前压裂液泵入时间。
进一步，所述步骤1中根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为：
由所述地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力：
取所述平均地层压力作为所述地层静压：
进一步，所述步骤2中所述典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为：
S1表示基质中初始含水饱和度；S2表示最大含水饱和度，裂缝中折算含水饱和度；b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度；l表示典型渗流单元特征长度；δ表示渗吸扩散系数。
进一步，所述步骤3中所述典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为：
pr表示地层静压；pw表示井底流压；η表示地层导压系数；l表示特征渗流单元长度。
进一步，所述步骤3中根据所述地层压力计算裂缝的产量过程包括：
步骤301，对所述地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导，得到压力梯度表达式：
步骤302，当x＝0时，得到裂缝端面处的压力梯度：
步骤303，根据所述裂缝端面处的压力梯度，求得单条裂缝的产量表达式为：
进一步，所述步骤4中根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度z的过程包括：
步骤401，对单条裂缝产量q对时间积分，得到t时刻单条裂缝累积产量：
Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；k表示地层渗透率；μ表示压裂液粘度；p0表示原始地层压力；pw表示井底流压；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；
步骤402，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量为：
其中，
Sm表示可动流体饱和度；φ表示孔隙度，Sw表示含水饱和度；Swi表示束缚水饱和度；Sor表示残余油饱和度；
步骤402，根据质量守恒原理，得到：
利用数值迭代方法求解得到所述流体段塞动用长度z。
进一步，所述步骤4中得到所述致密储层水平井压裂液返排率的过程包括：
步骤403，利用所述流体段塞动用长度z，根据物质平衡法得到单条裂缝压裂液返排量计算公式为：
Vou表示单条裂缝压裂液返排量；
步骤404，以全井多条裂缝累积压裂液返排量，除以入井压裂液总量，得到压裂液返排率：
β表示压裂液返排率；Vin表示入井压裂液总量。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够从机理上解释不同储层压后压裂液返排率相差较大的现象，渗吸作用导致储层内部可动流体饱和度的变化是产生油水置换以及压裂液滞留储层的直接原因，因此计算方法更为科学。
附图说明
图1为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的致密储层水平井压后一维缝网系统物理模型示意图；
图3为本发明实施例提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的实现流程图；
图4为具体实例中使用本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的预测结果与实测值的对比示意图；
图5为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测系统的实施例的结构框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
101、地层静压确定模块，102、含水饱和度确定模块，103、产量计算模块，104、压裂液返排率确定模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的流程图，由图1可知，该方法将致密储层简化为一维缝网系统，如图2所示为本发明实施例提供的致密储层水平井压后一维缝网系统物理模型示意图，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，该方法包括：
步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压。
为了简化起见，致密储层均质等厚且不考虑其宏微观非均质性，经过水平井分段多簇压裂工艺的体积改造，在垂直于井筒方向上形成多条平行的人工裂缝，各裂缝参数相同且均匀分布，可选择单挑裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元；与压后闷井时间和返排生产时间相比，裂缝的形成和扩展过程所需时间极短，可视为瞬间完成，因此不必考虑裂缝形成过程，认为压裂液注入的初始时刻裂缝既已形成；同时，对于当前普遍采用的滑溜水压裂液体系，破胶后其粘度较低，与地层原油相近，不考虑油水粘度差异，可将地层流体视为准单相系统，便于问题的求解；对于致密储层而言，填砂裂缝的渗透性远高于基质的渗透性，可将裂缝视为无限导流能力裂缝，即不考虑从裂缝到井筒的流动阻力。
从渗流力学的角度来看，压后闷井过程为一个关井压力恢复的物理过程，对于一维缝网系统，可建立一维非稳态渗流数学模型并通过解析方法进行求解，得到典型渗流单元中地层压力分布与变化规律。
步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度。
闷井过程中，裂缝中的压裂液在毛管力作用下向基质中发生扩散，与原油进行置换，这是一个静态的反向渗吸过程，因此可建立一维非稳态渗吸扩散模块，通过解析方法进行求解，得到典型渗流单元中含水饱和度分布与变化规律。
步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据地层压力计算裂缝的产量。
闷井结束后开井，井底压力降低，地层流体在压差作用下返排，这是一个压力扩散过程，对于一维缝网系统，可建立自然能量开采条件下的一维非稳态渗流数学模型，并通过解析方法进行求解，得到典型渗流单元中地层压力分布与变化规律。
步骤4，根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量，得到致密储层水平井压裂液返排率。
本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，综合考虑了压裂和闷井过程的影响，将压裂、闷井、返排作为一个不可分割的整体进行系统的研究，考虑因素更为全面、理论依据更为充分；用的计算方法是基于解析方法对数学模型进行求解，速度更快、效率更高，不依赖于大型商业软件，应用起来高效快捷、简便易行的特点，使其更适合现场操作。
实施例1
本发明提供的实施例1为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的实施例，如图3所示为本发明实施例提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的实现流程图，由图3可知，该方法包括：
步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压。
优选的，典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为：
p(x,t)＝p0-[Δp1+Δp2] (1)
其中，
p0表示原始地层压力，Qinj表示压裂液泵入排量，单位为m3/h；m表示裂缝条数；Y表示裂缝半长，单位为m；h表示裂缝高度，单位为m；μ表示压裂液粘度，单位为mPa.s；k表示地层渗透率，单位为um2；l表示特征渗流单元长度，单位为m；η表示地层导压系数，单位为m2/h；T表示关泵前压裂液泵入时间，单位为h。
根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为：
由地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力：
取平均地层压力作为地层静压：
由地层压力分布与变化规律表达式进行加权平均可得到任一时刻平均地层压力，闷井一定时间后，扩散作用使得压力在地层中分布较为均衡，可取平均地层压力作为返排前的地层静压。
步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度。
优选的，典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为：
S1表示基质中初始含水饱和度，用百分比表示；S2表示最大含水饱和度，裂缝中折算含水饱和度，用百分比表示；b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度，单位为m；l表示典型渗流单元特征长度，单位为m；δ表示渗吸扩散系数，单位为m2/h。
该渗吸扩散系数δ一般通过实验确定：通过室内模拟压裂液在目标储层岩心中的静态渗吸实验，得到渗吸扩散系数δ。
步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据地层压力计算裂缝的产量。
优选的，典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为：
pw表示井底流压，单位为MPa；η表示地层导压系数，单位为m2/h；l表示特征渗流单元长度，单位为m。
根据地层压力计算裂缝的产量过程包括：
步骤301，对地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导，得到压力梯度表达式：
步骤302，当x＝0时，得到裂缝端面处的压力梯度：
步骤303，根据裂缝端面处的压力梯度，求得单条裂缝的产量表达式为：
设水平井体积压裂后共产生m条裂缝，则对于全井，其产量为：
地层压力分布与变化规律表达式对空间坐标求导，可得压力梯度压力分布与变化规律，根据压力梯度表达式在裂缝端面处的取值，求得单条裂缝的产量，再根据水平井体积压裂后产生的裂缝数量，可进一步求得全井产量。
步骤4，根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量，得到致密储层水平井压裂液返排率。
优选的，根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度z的过程包括：
步骤401，对单条裂缝产量q对时间积分，得到t时刻单条裂缝累积产量：
步骤402，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量为：
(13)其中，
Sm表示可动流体饱和度，用百分比表示；φ表示孔隙度，Sw表示含水饱和度，用百分比表示；Swi表示束缚水饱和度，用百分比表示；Sor表示残余油饱和度，用百分比表示。
步骤402，根据质量守恒原理，可知该累积产量应等于单条裂缝排出液体总量，即上述(12)与(13)两式应相等，得到：
自然能量开采条件下，地层流体的返排依靠全部渗流单元的弹性能实现，由于流体的连续流动，靠近裂缝面的可动流体段塞最先得到动用，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量，利用数值迭代方法求解得到流体段塞动用长度z。
得到致密储层水平井压裂液返排率的过程包括：
步骤403，利用流体段塞动用长度z，根据物质平衡法得到单条裂缝压裂液返排量计算公式为：
Vou表示单条裂缝压裂液返排量，单位为m3。
步骤404，根据压裂液返排率的定义，以全井多条裂缝累积压裂液返排量，除以入井压裂液总量，得到压裂液返排率：
β表示压裂液返排率，用百分比表示；Vin表示入井压裂液总量，单位为m3。
通过上述四个步骤进行计算，可分别得到蓄能增压后的地层静压、压裂液在地层中的分布规律、油井产量随时间变化规律，最后综合分析可得到压裂液返排率。
具体的，上述计算过程中的基础数据，包括储层、裂缝与井的几何参数、渗流物理特性参数以及生产参数，可以提前获取，如下表1所示为提供的基础数据表的实施例：
表1基础数据表
如图4所示为具体实例中使用本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的预测结果与实测值的对比示意图，该具体实例为M1井压裂液返排率预测结果，模型计算结果与实测数据在前期存在一定程度的误差，这是由于前期返排出的液体主要来源于裂缝系统中，客观上致密油储层存在宏微观非均质性，从而导致压裂形成实际缝网系统的复杂性，与理想化模型存在差异；后期返排出的液体主要来源于基质中，计算结果与实测数据符合程度较好，主要反映液体在基质中的分布与运动特征，有较强的规律性。
经计算模型预测一年后压裂液返排率为18.29％，实测压裂液返排率为17.76m3/d，误差为2.98％，一年内综合误差为5.14％，表明应用本发明预测压裂液返排率，计算值接近实测值，误差在工程允许的范围内，能够满足工程要求，故本发明可为致密储层水平井压后压力也返排率预测提供有益的指导，具有一定的参考价值。
实施例2
本发明提供的实施例2为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测系统的实施例，如图5所示为本发明提供的一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测系统的实施例的结构框图，由图5可知，将致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，系统包括：地层静压确定模块101、含水饱和度确定模块102、产量计算模块103和压裂液返排率确定模块104。
地层静压确定模块101，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压。
含水饱和度确定模块102，用于建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度。
产量计算模块103，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据地层压力计算裂缝的产量。
压裂液返排率确定模块104，用于根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量，得到致密储层水平井压裂液返排率。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，例如包括：步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算典型渗流单元的含水饱和度；步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算典型渗流单元的地层压力，根据地层压力计算裂缝的产量；步骤4，根据产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据流体段塞动用长度计算典型渗流单元的压裂液返排量，得到致密储层水平井压裂液返排率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法，其特征在于，所述方法将所述致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，所述方法包括：
步骤1，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；
步骤2，建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度；
步骤3，建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述地层压力计算裂缝的产量；
步骤4，根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量，得到所述致密储层水平井压裂液返排率；
所述步骤1中，所述典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为：p(x,t)＝p0-[Δp1+Δp2]；
其中，
p0表示原始地层压力，Qinj表示压裂液泵入排量；m表示裂缝条数；Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；μ表示压裂液粘度；k表示地层渗透率；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；T表示关泵前压裂液泵入时间；
所述步骤1中根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为：
由所述地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力：
取所述平均地层压力作为所述地层静压：
所述步骤2中所述典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为：
S1表示基质中初始含水饱和度；S2表示最大含水饱和度，裂缝中折算含水饱和度；b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度；l表示典型渗流单元特征长度；δ表示渗吸扩散系数；
所述步骤3中所述典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为：
pr表示地层静压；pw表示井底流压；η表示地层导压系数；l表示特征渗流单元长度；
所述步骤3中根据所述地层压力计算裂缝的产量过程包括：
步骤301，对所述地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导，得到压力梯度表达式：
步骤302，当x＝0时，得到裂缝端面处的压力梯度：
步骤303，根据所述裂缝端面处的压力梯度，求得单条裂缝的产量表达式为：
所述步骤4中根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度z的过程包括：
步骤401，对单条裂缝产量q对时间积分，得到t时刻单条裂缝累积产量：
Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；k表示地层渗透率；μ表示压裂液粘度；p0表示原始地层压力；pw表示井底流压；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；
步骤402，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量为：
其中，
Sm表示可动流体饱和度；φ表示孔隙度，Sw表示含水饱和度；Swi表示束缚水饱和度；Sor表示残余油饱和度；
步骤402，根据质量守恒原理，得到：
利用数值迭代方法求解得到所述流体段塞动用长度z；
所述步骤4中得到所述致密储层水平井压裂液返排率的过程包括：
步骤403，利用所述流体段塞动用长度z，根据物质平衡法得到单条裂缝压裂液返排量计算公式为：
Vou表示单条裂缝压裂液返排量；
步骤404，以全井多条裂缝累积压裂液返排量，除以入井压裂液总量，得到压裂液返排率：
β表示压裂液返排率；Vin表示入井压裂液总量。
2.一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测系统，其特征在于，将所述致密储层简化为一维缝网系统，将单条裂缝控制的储层区域作为一个典型渗流单元，所述系统包括：地层静压确定模块、含水饱和度确定模块、产量计算模块和压裂液返排率确定模块；
所述地层静压确定模块，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压；
所述含水饱和度确定模块，用于建立一维非稳态渗吸扩散模型计算所述典型渗流单元的含水饱和度；
所述产量计算模块，用于建立一维非稳态渗流数学模型计算所述典型渗流单元的地层压力，根据所述地层压力计算裂缝的产量；
所述压裂液返排率确定模块，用于根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度，根据所述流体段塞动用长度计算所述典型渗流单元的压裂液返排量，得到所述致密储层水平井压裂液返排率；
所述地层静压确定模块中，所述典型渗流单元中t时刻x位置处地层压力表达式为：p(x,t)＝p0-[Δp1+Δp2]；
其中，
p0表示原始地层压力，Qinj表示压裂液泵入排量；m表示裂缝条数；Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；μ表示压裂液粘度；k表示地层渗透率；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；T表示关泵前压裂液泵入时间；
所述地层静压确定模块中根据所述典型渗流单元的地层压力计算返排前的地层静压的方法为：
由所述地层压力进行加权平均得到任一时刻的平均地层压力：
取所述平均地层压力作为所述地层静压：
所述含水饱和度确定模块中所述典型渗流单元中t时刻x位置处含水饱和度表达式为：
S1表示基质中初始含水饱和度；S2表示最大含水饱和度，裂缝中折算含水饱和度；b表示裂缝中压裂液折算至基质中所形成的初始段塞长度；l表示典型渗流单元特征长度；δ表示渗吸扩散系数；
所述产量计算模块中所述典型渗流单元中任一点x在任一时刻t的压力表达式为：
pr表示地层静压；pw表示井底流压；η表示地层导压系数；l表示特征渗流单元长度；
所述产量计算模块中根据所述地层压力计算裂缝的产量过程包括：
步骤301，对所述地层压力的一维非稳态渗流数学模型中的任一点x求导，得到压力梯度表达式：
步骤302，当x＝0时，得到裂缝端面处的压力梯度：
步骤303，根据所述裂缝端面处的压力梯度，求得单条裂缝的产量表达式为：
所述压裂液返排率确定模块中根据所述产量的物质平衡法计算流体段塞动用长度z的过程包括：
步骤401，对单条裂缝产量q对时间积分，得到t时刻单条裂缝累积产量：
Y表示裂缝半长；h表示裂缝高度；k表示地层渗透率；μ表示压裂液粘度；p0表示原始地层压力；pw表示井底流压；l表示特征渗流单元长度；η表示地层导压系数；
步骤402，由物质平衡法可得单条裂缝排出液体总量为：
其中，
Sm表示可动流体饱和度；φ表示孔隙度，Sw表示含水饱和度；Swi表示束缚水饱和度；Sor表示残余油饱和度；
步骤402，根据质量守恒原理，得到：
利用数值迭代方法求解得到所述流体段塞动用长度z；
所述步骤4中得到所述致密储层水平井压裂液返排率的过程包括：
步骤403，利用所述流体段塞动用长度z，根据物质平衡法得到单条裂缝压裂液返排量计算公式为：
Vou表示单条裂缝压裂液返排量；
步骤404，以全井多条裂缝累积压裂液返排量，除以入井压裂液总量，得到压裂液返排率：
β表示压裂液返排率；Vin表示入井压裂液总量。
3.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010651900.8A CN111914494B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010651900.8A CN111914494B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111914494A CN111914494A (zh) | 2020-11-10 |
| CN111914494B true CN111914494B (zh) | 2024-03-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010651900.8A Active CN111914494B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种致密储层水平井压后压裂液返排率预测方法及系统 |
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2020
- 2020-07-08 CN CN202010651900.8A patent/CN111914494B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111914494A (zh) | 2020-11-10 |
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