CN113653477B - 一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,涉及油层压裂领域,首先通过待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度对压裂过程中的泵压和需要泵送的流体总流量进行确定,其次,在泵送流量达到总量的三分之一时,控制单元根据实时的压降与第一预设压降的比较结果对泵压进行调整,最后,在泵送流量达到总量的三分之二时,控制单元根据实时的压降与预设压降的比较结果确定是否完成压裂工作,若未完成,则继续压裂直至完成,若完成则根据返排液和量子点计数率计算出压裂效果参数,并根据压裂效果参数对压裂效果进行确定,在完成压裂后,控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,进而提高压裂效果。
Description
技术领域
本发明涉及油层压裂技术领域,尤其涉及一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法。
背景技术
油层压裂一般是指利用液体传压的原理,在地面用高压大排量的泵,将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入,使井筒压力逐渐增高,当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时,油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝。
现有技术中可以通过微地震法、电位法等监测和分析压裂后裂缝发育情况,但都存在着工艺复杂、成本高等缺点,而且往往由于地层情况复杂、干扰因素多,很难对压裂效果进行准确的描述。在以往的水平井分段压裂中,通过返排液仅能了解到返排液量,而无法具体对后续压裂效果进行调整提升压裂效果。
综上,现有技术中仍缺少一种能够根据储层井底压力和压裂岩层的岩石硬度对压裂过程中的参数进行调整,以及对调整后的压裂效果的评价,并根据压裂效果对下一次压裂进行参数化调整,以提高压裂效果的评价方法。
发明内容
为此,本发明提供一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,用以克服现有技术中仍缺少一种能够根据储层井底压力和压裂岩层的岩石硬度对压裂过程中的参数进行调整,以及对调整后的压裂效果的评价,并根据压裂效果对下一次压裂进行参数化调整,以提高压裂效果的评价方法的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,包括,
步骤S1,控制单元在进行压裂工作前实时获取待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度,并根据该井底压力和岩石硬度确定泵车的泵压和需要泵送的流体流量;
步骤S2,将量子示踪剂注入到压裂液和压裂支撑剂中搅拌均匀,并以确定后的泵车的泵压进行压裂;
步骤S3,在压裂过程中,当泵车以确定的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之一时,所述控制单元根据实时接收到的压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整;
步骤S4,在泵车以调整后的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之二时,所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,直至完成压裂过程;
步骤S5,当所述控制单元判定压裂工作完成时,所述控制单元保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元根据实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行确定;
步骤S6,所述控制单元将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较确定压裂效果,并根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整;
在所述步骤S1中,所述控制单元对泵车的泵压和需要泵送的流体流量进行确定时,所述控制单元根据计算出的压裂参数是否大于预设压裂参数的比较结果进行确定,若计算出的压裂参数小于等于预设压裂参数时,则所述控制单元确定泵车的泵压为预设泵压,确定需要泵送的流体流量为预设流量,若大于时,则所述控制单元根据计算出的压裂参数大于预设压裂参数的不同差值范围对需要增加的泵压和流体流量进行确定;
在所述步骤S3中,所述控制单元根据实时接收的压降与第一预设压降之间的比较结果,对泵车的泵压进行调整时,若实时接收的压降大于第一预设压降时,则所述控制单元增大泵车的泵压,若小于时,则所述控制单元降低泵车的泵压,若等于时,则所述控制单元不对泵车的泵压进行调整;
在所述步骤S4中,当所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定时,所述控制单元根据实时压降是否等于预设压降进行确定,若等于时,则所述控制单元确定压裂工作完成,若不等于时,则继续进行压裂,直至等于时或泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量时,所述控制单元判定压裂工作完成。
进一步地,在所述步骤S1中,所述控制单元将实时获取的待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度计算出压裂参数,
c=Ha/Ha0+Py/Py0
其中,c表示压裂参数,Ha表示待压裂岩层的岩石硬度,Ha0表示预设的岩石硬度,Py表示待压裂储层的井底压力,Py0表示预设的井底压力。
进一步地,所述控制单元将计算出的压裂参数与预设压裂参数进行比较,确定泵车的泵压,设定预设压裂参数为c0,设定泵车的预设泵压为P0,设定增加的泵压为Pj,设定泵车的泵送的流体的预设流量为Q0,设定增加的流体流量为Qj,则,
若c≤c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1, Q1=Q0;
若c>c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0+Pj,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1,Q1= Q0+Qj。
进一步地,当所述控制单元确定计算出的压裂参数大于预设压裂参数时,所述控制单元根据计算出的压裂参数与预设压裂参数之间的差值的不同范围,对增加的泵压Pj和增加的流体流量Qj进行确定,设定泵车的最大泵压为Pmax,设定Pmax>1.3×P0,
若0<c-c0≤0.1×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.1×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.1×Q0;
若0.1×c<c-c0≤0.2×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.2×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.2×Q0;
若0.2×c<c-c0≤0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.3×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.3×Q0;
若c-c0>0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj=Pmax-P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.4×Q0。
进一步地,在所述步骤S3中,当所述泵车以确定的泵压P1进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到Q1/3时,所述控制单元根据实时接收到的压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整,设定流体流量达到Q1/3时的压裂管道中的压降为R1,设定第一预设压降为R10,设定预设压降为R0,设定R0>R10,
若R1=R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=P1;
若R1>R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=1.1×P1;
若R1<R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=0.9×P1。
进一步地,在所述步骤S4中,当所述泵车以调整后的泵压P2进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到Q2/3时,所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,设定流体流量达到Q2/3时的压裂管道中的压降为R2,
若R2=R0时,则所述控制单元判定压裂工作完成;
若R2≠R0时,则所述控制单元判定压裂工作未完成。
进一步地,若调整后的泵车的泵压P2大于泵车的最大泵压Pmax时,则所述控制单元确定调整后的泵车的泵压为Pmax;
当所述控制单元判定压裂工作未完成时,所述控制单元控制泵车继续以调整后的泵压P2进行压裂,直至实时检测到的压降等于预设压降时或实时流体总流量达到Q1时,所述控制单元判定压裂工作完成。
进一步地,在所述步骤S5中,当所述控制单元判定压裂工作完成时,所述控制单元保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行计算,设定预设时长为t0,设定压裂效果参数为Y,则,
Y=X/X0+K/K0
其中,X表示获取的返排液中量子示踪剂的比例,X0表示返排液中量子示踪剂的预设比例,K表示获取的量子点计数率,K0表示预设量子点计数率。
进一步地,在所述步骤S6中,所述控制单元将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较,设定预设压裂效果参数为Y0,
若|Y-Y0|≤0.1×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果优秀;
若0.1×Y0<|Y-Y0|≤0.2×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果良好;
若0.2×Y0<|Y-Y0|≤0.3×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果一般。
进一步地,所述控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,
当压裂效果为优秀时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=c0;
当压裂效果为良好时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.95×c0;
当压裂效果为一般时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.9×c0。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明提供一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,首先通过待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度对压裂过程中的泵压和需要泵送的流体总流量进行确定,其次,在泵送流量达到总量的三分之一时,所述控制单元根据实时的压降与第一预设压降的比较结果对泵压进行调整,最后,在泵送流量达到总量的三分之二时,所述控制单元根据实时的压降与预设压降的比较结果确定是否完成压裂工作,若未完成,则继续压裂直至完成,若完成则根据返排液和量子点计数率计算出压裂效果参数,并根据压裂效果参数对压裂效果进行确定,在完成压裂后,所述控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,进而提高压裂效果。
尤其,本发明在对泵车的泵压和需要泵送的流体流量进行确定时,所述控制单元根据计算出的压裂参数是否大于预设压裂参数的比较结果进行确定,若计算出的压裂参数小于等于预设压裂参数时,则所述控制单元确定泵车的泵压为预设泵压,确定需要泵送的流体流量为预设流量,若大于时,则所述控制单元根据计算出的压裂参数大于预设压裂参数的不同差值范围对需要增加的泵压和流体流量进行确定,通过对不同差值的调整提高压裂的效果,使泵压与压裂效果相符合,提高压裂效果。
尤其,本发明在对泵压进行调整时,所述控制单元根据实时接收的压降与第一预设压降之间的比较结果,对泵车的泵压进行调整时,若实时接收的压降大于第一预设压降时,则所述控制单元增大泵车的泵压,若小于时,则所述控制单元降低泵车的泵压,若等于时,则所述控制单元不对泵车的泵压进行调整,通过对不同阶段的泵压的调整,使其压降更加贴合预设要求,提高压裂效果。
附图说明
图1为本发明所述利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法的流程示意图;
图2为本发明所述利用多项示踪手段综合评价的压裂装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2所示,本发明提供的一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,包括,
步骤S1,控制单元4在进行压裂工作前实时获取待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度,并根据该井底压力和岩石硬度确定泵车1的泵压和需要泵送的流体流量;
步骤S2,将量子示踪剂注入到压裂液和压裂支撑剂中搅拌均匀,并以确定后的泵车1的泵压进行压裂;
步骤S3,在压裂过程中,当泵车1以确定的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之一时,所述控制单元4根据实时接收到的压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整;
步骤S4,在泵车1以调整后的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之二时,所述控制单元4根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,直至完成压裂过程;
步骤S5,当所述控制单元4判定压裂工作完成时,所述控制单元4保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元4根据实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行确定;
步骤S6,所述控制单元4将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较确定压裂效果,并根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整。
具体而言,本发明实施例中,本发明通过提供一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,首先通过待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度对压裂过程中的泵压和需要泵送的流体总流量进行确定,其次,在泵送流量达到总量的三分之一时,所述控制单元根据实时的压降与第一预设压降的比较结果对泵压进行调整,最后,在泵送流量达到总量的三分之二时,所述控制单元根据实时的压降与预设压降的比较结果确定是否完成压裂工作,若未完成,则继续压裂直至完成,若完成则根据返排液和量子点计数率计算出压裂效果参数,并根据压裂效果参数对压裂效果进行确定,在完成压裂后,所述控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,进而提高压裂效果。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S1中,所述控制单元对泵车的泵压和需要泵送的流体流量进行确定时,所述控制单元根据计算出的压裂参数是否大于预设压裂参数的比较结果进行确定,若计算出的压裂参数小于等于预设压裂参数时,则所述控制单元确定泵车的泵压为预设泵压,确定需要泵送的流体流量为预设流量,若大于时,则所述控制单元根据计算出的压裂参数大于预设压裂参数的不同差值范围对需要增加的泵压和流体流量进行确定。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S1中,所述控制单元将实时获取的待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度计算出压裂参数,
c=Ha/Ha0+Py/Py0
其中,c表示压裂参数,Ha表示待压裂岩层的岩石硬度,Ha0表示预设的岩石硬度,Py表示待压裂储层的井底压力,Py0表示预设的井底压力。
具体而言,本发明实施例中,预设的岩石硬度为60MPa,预设的井底压力为11Mpa,本实施例并不限定具体的预设值,可以根据具体的油井类型和岩石类型对岩石硬度和井底压力值进行调整,以具体实施为准。本实施例中的岩石硬度可以通过莫氏布氏硬度测量仪器进行测量,实时井底压力可以通过特制的井底压力计进行测量,也可以采用其他方式进行测量,以能够测量出岩石硬度和井底压力为准。
具体而言,本发明实施例中,所述控制单元将计算出的压裂参数与预设压裂参数进行比较,确定泵车的泵压,设定预设压裂参数为c0,设定泵车的预设泵压为P0,设定增加的泵压为Pj,设定泵车的泵送的流体的预设流量为Q0,设定增加的流体流量为Qj,则,
若c≤c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1, Q1=Q0;
若c>c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0+Pj,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1,Q1= Q0+Qj。
具体而言,本发明实施例中,泵车的预设泵压P0根据排量与缸数进行确定,本领域人员可以理解的是,泵压一定是大于油压的,预设流量Q0根据压裂管道2的长度和直径进行确定,本发明并不设定具体的数值,以具体实施为准。
具体而言,本发明实施例中,当所述控制单元确定计算出的压裂参数大于预设压裂参数时,所述控制单元根据计算出的压裂参数与预设压裂参数之间的差值的不同范围,对增加的泵压Pj和增加的流体流量Qj进行确定,设定泵车的最大泵压为Pmax,设定Pmax>1.3×P0,
若0<c-c0≤0.1×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.1×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.1×Q0;
若0.1×c<c-c0≤0.2×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.2×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.2×Q0;
若0.2×c<c-c0≤0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.3×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.3×Q0;
若c-c0>0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj=Pmax-P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.4×Q0。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S3中,所述控制单元根据实时接收的压降与第一预设压降之间的比较结果,对泵车的泵压进行调整时,若实时接收的压降大于第一预设压降时,则所述控制单元增大泵车的泵压,若小于时,则所述控制单元降低泵车的泵压,若等于时,则所述控制单元不对泵车的泵压进行调整。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S3中,当所述泵车以确定的泵压P1进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到Q1/3时,所述控制单元根据实时接收到的压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整,设定流体流量达到Q1/3时的压裂管道中的压降为R1,设定第一预设压降为R10,设定预设压降为R0,设定R0>R10,
若R1=R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=P1;
若R1>R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=1.1×P1;
若R1<R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=0.9×P1。
具体而言,本领域人员可知的是流体的压降是指流体在管中流动时由于能量损失而引起的压力降低。这种能量损失是由流体流动时克服内摩擦力和克服湍流时流体质点间相互碰撞并交换动量而引起的,表现在流体流动的前后处产生压力差,本发明通过实时压降与第一预设压降的比较,间接确定流体在流动过程中的损耗,判断出流体到达压裂位置的压力是否达到压裂要求,若未达到时,则通过增大泵车的泵压来对流体的初始压力调整,若超过时,则通过降低泵车的泵压来对流体的压力进行调整,以使流体到达压裂位置时的压力符合要求,从而达到最优的压裂效果。
具体而言,本发明实施例中压降的获取可以通过在压裂管道中设置若干压力传感器3,也可以在管道的初始位置和末端位置设置若干压力传感器3,通过压力传感器3感应到的流体的压力计算出流体在压裂管道中的压降,本发明并不限定具体的压降的测量方式,以具体实施为准。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S4中,当所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定时,所述控制单元根据实时压降是否等于预设压降进行确定,若等于时,则所述控制单元确定压裂工作完成,若不等于时,则继续进行压裂,直至等于时或泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量时,所述控制单元判定压裂工作完成。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S4中,当所述泵车以调整后的泵压P2进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到Q2/3时,所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,设定流体流量达到Q2/3时的压裂管道中的压降为R2,
若R2=R0时,则所述控制单元判定压裂工作完成;
若R2≠R0时,则所述控制单元判定压裂工作未完成。
具体而言,本发明实施例中,若调整后的泵车的泵压P2大于泵车的最大泵压Pmax时,则所述控制单元确定调整后的泵车的泵压为Pmax。
具体而言,本发明实施例中,当所述控制单元判定压裂工作未完成时,所述控制单元控制泵车继续以调整后的泵压P2进行压裂,直至实时检测到的压降等于预设压降时或实时流体总流量达到Q1时,所述控制单元判定压裂工作完成。
具体而言,本发明实施例中,所述控制单元通过对压裂工作完成的标准的设定,以更好的确定压裂效果,在流体流量达到需要泵送的流量的三分之二时,通过实时的压降与预设压降是否相等的关系,来判定压裂工作是否完成,若不相等时,则继续进行压裂,若完成时,则对压裂效果进行评价,以此提高压裂效果。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S5中,当所述控制单元判定压裂工作完成时,所述控制单元保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行计算,设定预设时长为t0,设定压裂效果参数为Y,则,
Y=X/X0+K/K0
其中,X表示获取的返排液中量子示踪剂的比例,X0表示返排液中量子示踪剂的预设比例,K表示获取的量子点计数率,K0表示预设量子点计数率。
具体而言,本发明实施例中返排液中量子示踪剂的预设比例可以根据实际放入的量子示踪剂的占比对预设值进行确定,预设量子点计数率也可以根据放入的量子示踪剂的种类和数量进行确定,本发明并不设定具体的数值,以具体实施为准。本发明通过返排液和量子点计数率的参数化设置来对压裂效果进行评价的方式,通过对压裂过程中的参数进行层层的调整,最后对压裂效果进行综合的评定,提高压裂效果的同时也提高了评价方法的参考价值。
具体而言,本发明实施例中采用量子示踪剂,优先考虑到量子示踪剂是一种尺寸小于10nm的纳米颗粒,与化学示踪剂相比,量子示踪剂的光学性质稳定、易于实现表面功能化,仪器检测精度高,而且无毒性,对环境无污染,可以改善传统化学示踪剂解释压裂效果的误差,本发明通过利用量子示踪剂,在检测上实现精确度高的检测效果,而且在用量上相比化学示踪剂用量更少,对环境相对更加友好,绿色环保,在检测方面还可以通过在室内利用荧光光度计检测的方法,提高检测精度和对压裂效果的评价精准度。
具体而言,本领域人员可知的是,量子点计数率是指在压裂过程中,将不同能力的量子示踪剂加入压裂液中泵入地层,通过井下工具对井眼周围的量子点计数率,通过对量子点计数率的测量可以一定程度上推断出支撑剂的分布情况,大致估算出裂缝的导流能力,对压裂效果的评价有很高的参考介价值,也可以通过量子点计数率对裂缝的高度及扭曲度进行计算,进而能够提高压裂效果的评价,本发明通过将量子点计数率与返排液双重对压裂效果进行评价的方式,提高了评价效果的准确性,同时对下一次压裂过程中的参数的调整更有针对性,从而使压裂效果的评价更加准确度,进而提高压裂效果。
具体而言,本发明实施例中,在所述步骤S6中,所述控制单元将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较,设定预设压裂效果参数为Y0,
若|Y-Y0|≤0.1×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果优秀;
若0.1×Y0<|Y-Y0|≤0.2×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果良好;
若0.2×Y0<|Y-Y0|≤0.3×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果一般。
具体而言,本发明实施例中,所述控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,
当压裂效果为优秀时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=c0;
当压裂效果为良好时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.95×c0;
当压裂效果为一般时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.9×c0。
具体而言,本发明实施例中通过对下一次预设压裂参数的调整,以提高下一次泵压的压力和泵送流体流量,从而提高压裂效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 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 (9)
1.一种利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,包括,
步骤S1,控制单元在进行压裂工作前实时获取待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度,并根据该井底压力和岩石硬度确定泵车的泵压和需要泵送的流体流量;
步骤S2,将量子示踪剂注入到压裂液和压裂支撑剂中搅拌均匀,并以确定后的泵车的泵压进行压裂;
步骤S3,在压裂过程中,当泵车以确定的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之一时,所述控制单元根据实时接收到的压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整;
步骤S4,在泵车以调整后的泵压泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量的三分之二时,所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,直至完成压裂过程;
步骤S5,当所述控制单元判定压裂工作完成时,所述控制单元保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元根据实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行确定;
步骤S6,所述控制单元将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较确定压裂效果,并根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整;
在所述步骤S1中,所述控制单元对泵车的泵压和需要泵送的流体流量进行确定时,所述控制单元根据计算出的压裂参数是否大于预设压裂参数的比较结果进行确定,若计算出的压裂参数小于等于预设压裂参数时,则所述控制单元确定泵车的泵压为预设泵压,确定需要泵送的流体流量为预设流量,若大于时,则所述控制单元根据计算出的压裂参数大于预设压裂参数的不同差值范围对需要增加的泵压和流体流量进行确定;
在所述步骤S3中,所述控制单元根据实时压降与第一预设压降之间的比较结果,对泵车的泵压进行调整时,若实时压降大于第一预设压降时,则所述控制单元增大泵车的泵压,若小于时,则所述控制单元降低泵车的泵压,若等于时,则所述控制单元不对泵车的泵压进行调整;
在所述步骤S4中,当所述控制单元根据实时接收到的压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定时,所述控制单元根据实时压降是否等于预设压降进行确定,若实时压降等于预设压降时,则所述控制单元确定压裂工作完成,若实时压降不等于预设压降时,则继续进行压裂,直至实时压降等于预设压降时或泵送的流体流量达到需要泵送的流体流量时,所述控制单元判定压裂工作完成;
在所述步骤S1中,所述控制单元根据实时获取的待压裂储层的井底压力和待压裂岩层的岩石硬度计算出压裂参数,
c=Ha/Ha0+Py/Py0
其中,c表示压裂参数,Ha表示待压裂岩层的岩石硬度,Ha0表示预设的岩石硬度,Py表示待压裂储层的井底压力,Py0表示预设的井底压力。
2.根据权利要求1所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,所述控制单元将计算出的压裂参数与预设压裂参数进行比较,确定泵车的泵压,设定预设压裂参数为c0,设定泵车的预设泵压为P0,设定增加的泵压为Pj,设定泵车的泵送的流体的预设流量为Q0,设定增加的流体流量为Qj,则,
若c≤c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1, Q1=Q0;
若c>c0时,则所述控制单元确定泵车的泵压为P1,P1=P0+Pj,确定泵车需要泵送的流体流量为Q1,Q1= Q0+Qj。
3.根据权利要求2所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,当所述控制单元确定计算出的压裂参数大于预设压裂参数时,所述控制单元根据计算出的压裂参数与预设压裂参数之间的差值的不同范围,对增加的泵压Pj和增加的流体流量Qj进行确定,设定泵车的最大泵压为Pmax,设定Pmax>1.3×P0,
若0<c-c0≤0.1×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.1×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.1×Q0;
若0.1×c<c-c0≤0.2×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.2×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.2×Q0;
若0.2×c<c-c0≤0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj =0.3×P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.3×Q0;
若c-c0>0.3×c时,则所述控制单元确定增加的泵压Pj,Pj=Pmax-P0,确定增加的流体流量Qj,Qj=0.4×Q0。
4.根据权利要求3所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,在所述步骤S3中,当所述泵车以确定的泵压P1进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到1/3Q时,所述控制单元根据实时压降与第一预设压降之间的比较结果,对压裂的泵压进行调整,设定流体流量达到1/3Q时的实时压降为R1,设定第一预设压降为R10,设定预设压降为R0,设定R0>R10,
若R1=R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=P1;
若R1>R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=1.1×P1;
若R1<R10时,则所述控制单元调整泵车的泵压为P2,P2=0.9×P1。
5.根据权利要求4所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,在所述步骤S4中,当所述泵车以调整后的泵压P2进行压裂过程中,在泵车泵送的流体流量达到2/3Q时,所述控制单元根据实时压降与预设压降之间的比较结果,对压裂过程进行判定,设定流体流量达到2/3Q时的压裂管道中的压降为R2,
若R2=R0时,则所述控制单元判定压裂工作完成;
若R2≠R0时,则所述控制单元判定压裂工作未完成。
6.根据权利要求5所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,若调整后的泵车的泵压P2大于泵车的最大泵压Pmax时,则所述控制单元确定调整后的泵车的泵压为Pmax;
当所述控制单元判定压裂工作未完成时,所述控制单元控制泵车继续以调整后的泵压P2进行压裂,直至实时压降等于预设压降时或实时流体总流量达到Q1时,所述控制单元判定压裂工作完成。
7.根据权利要求6所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,在所述步骤S5中,当所述控制单元判定压裂工作完成时,所述控制单元保持继续泵送的状态至预设时长t0时,所述控制单元实时获取返排液和量子点计数率对压裂效果参数进行计算,设定预设时长为t0,设定压裂效果参数为Y,则,
Y=X/X0+K/K0
其中,X表示获取的返排液中量子示踪剂的比例,X0表示返排液中量子示踪剂的预设比例,K表示获取的量子点计数率,K0表示预设量子点计数率。
8.根据权利要求7所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,在所述步骤S6中,所述控制单元将计算出的压裂效果参数与预设压裂效果参数进行比较,设定预设压裂效果参数为Y0,
若|Y-Y0|≤0.1×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果优秀;
若0.1×Y0<|Y-Y0|≤0.2×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果良好;
若0.2×Y0<|Y-Y0|≤0.3×Y0时,则所述控制单元判定压裂效果一般。
9.根据权利要求8所述的利用多项示踪手段综合评价压裂效果的方法,其特征在于,所述控制单元根据压裂效果对下一次压裂时的预设压裂参数进行调整,
当压裂效果为优秀时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=c0;
当压裂效果为良好时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.95×c0;
当压裂效果为一般时,所述控制单元调整下一次压裂时的预设压裂参数为c00,c00=0.9×c0。
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