CN114595504A - 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法 - Google Patents

一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114595504A
CN114595504A CN202210226114.2A CN202210226114A CN114595504A CN 114595504 A CN114595504 A CN 114595504A CN 202210226114 A CN202210226114 A CN 202210226114A CN 114595504 A CN114595504 A CN 114595504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
inversion
shale gas
horizontal well
crack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210226114.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114595504B (zh
Inventor
罗红文
向雨行
李海涛
于皓
张琴
刘畅
李颖
蒋贝贝
高素娟
聂松
马欣
刘子民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN202210226114.2A priority Critical patent/CN114595504B/zh
Publication of CN114595504A publication Critical patent/CN114595504A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114595504B publication Critical patent/CN114595504B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/13Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10Numerical modelling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/08Thermal analysis or thermal optimisation

Abstract

本发明公开了一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,包括以下步骤:根据实测井筒参数,初步估算各级裂缝半长取值范围;将预估的裂缝半长的中值代入温度正演预测模型并计算拟合评价目标函数;当拟合评价目标函数大于预设精度时,从趾端到跟端,逐级进行反演;分别计算每条裂缝温度的反演误差函数值,如不满足误差判定要求则进行线性插值运算并重新赋值,直至满足误差判定要求;完成所有裂缝半长反演后,输出每段裂缝半长数据结果,然后将其代入温度正演预测模型,输出产出剖面解释结果。本发明通过对现场实测温度数据进行反演,可以定量解释出页岩气藏压裂水平井产出剖面裂缝流量贡献及各级裂缝半长。

Description

一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法
技术领域
本发明涉及一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,属于油气藏开发技术领域。
背景技术
国内随着页岩气藏的勘探进度加快,越来越多的页岩气藏被探明,而页岩气主要开发方式是采用水平井压裂开采技术,因此压裂效果直接影响页岩气藏的整体产能,而页岩气藏压裂水平井的压裂效果评价存在着诸多技术难点。其中页岩气藏压裂投产后的产出剖面不清、裂缝流量贡献模糊、裂缝尺寸定量困难等问题,使得难以对压裂改造效果进行评价,从而影响后期开采制度的设定以及增产、稳产措施的实施,限制了页岩气藏压裂水平井的产能发挥,制约着页岩气藏高效稳定的开发。
常规的产出剖面测量是利用流量计等测试仪器下入井底来进行测量,测量成本高、测量密度小,对测量段的井筒条件要求高,并且由于成本高昂通过常规测量手段是不可能测量出每一条裂缝的流量贡献。随着分布式光纤测温技术在油气藏开发领域的发展与应用,目前已经能通过该技术测量生产过程中页岩气藏压裂水平井的实时温度剖面,利用准确实时的温度剖面数据的测量,能够找到井段任意位置由于裂缝处流体流入引起的温度变化情况。通过建立反演模型,对流体流入和温度变化进行量化评价,就可以解释出每条裂缝的贡献情况,从而形成页岩气藏压裂水平井的产出剖面。并且目前分布式光纤技术主要是应用于识别出水位置和判断流体类型方面,在页岩气藏压裂水平井的裂缝流量贡献和产出剖面的研究中鲜有应用。
因此,建立一套页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释模型及方法,通过定量解释页岩气藏压裂水平井产出剖面和各级裂缝流量贡献,为页岩气藏压裂水平井压裂改造效果定量评价提供一种新的技术手段,为我国页岩气藏的高效开发做出贡献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,包括以下步骤:根据实测井筒参数,初步估算各级裂缝半长取值范围;将预估的裂缝半长的中值代入温度正演预测模型并计算拟合评价目标函数;当拟合评价目标函数大于预设精度时,从趾端到跟端,逐级进行反演;分别计算每条裂缝温度的反演误差函数值,如不满足误差判定要求则进行线性插值运算并重新赋值,直至满足误差判定要求;完成所有裂缝半长反演后,输出每段裂缝半长数据结果,然后将其代入温度正演预测模型,输出产出剖面解释结果。本发明通过对现场实测温度数据进行反演,可以定量解释出页岩气藏压裂水平井产出剖面裂缝流量贡献及各级裂缝半长。
为实现以上技术效果,采用如下技术方案:
一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,包括以下步骤:
步骤S1:通过实测井筒参数,判断有效人工裂缝位置以及数量N,再通过温度剖面在人工裂缝的温度变化,对各级裂缝半长进行初步的估算,取值范围的最小向量
Figure BDA0003539218780000021
以及中值向量
Figure BDA0003539218780000022
以及最大值向量
Figure BDA0003539218780000023
确定误差精度εT
步骤S2:预估裂缝半长取值,第i条裂缝的裂缝半长取值范围为[xfa,i,xfb,i],其中值为xfc,i=(xfa,i+xfb,i)/2,将
Figure BDA0003539218780000024
代入温度正演预测模型,计算出温度剖面
Figure BDA0003539218780000025
代入评价方程计算出拟合评价函数
Figure BDA0003539218780000026
步骤S3:判断拟合评价函数是否满足
Figure BDA0003539218780000027
不满足条件则进行步骤S4,否则转到步骤S8;
步骤S4:从趾端到跟端,逐级进行反演,第i条裂缝半长解当前所在区间为[xfa,i,xfb,i],若xfb,i-xfa,i<εT则转步骤S6,不满足则分别将向量[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfa,i,xfc,i+1,…xfc,N]、[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfb,i,xfc,i+1,…xfc,N]和
Figure BDA0003539218780000028
代入温度正演预测模型计算温度剖面
Figure BDA0003539218780000029
Figure BDA00035392187800000210
Figure BDA00035392187800000211
计算出第i条裂缝处的温度分别为
Figure BDA00035392187800000212
Figure BDA00035392187800000213
步骤S5:根据实测温度剖面上的i条裂缝处温度
Figure BDA00035392187800000214
分别计算第i条裂缝温度反演误差函数值
Figure BDA00035392187800000215
Figure BDA00035392187800000216
进行判断:
①若FεT(xfc,i)=0,则进行步骤S6;
②若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)<0,则对区间[xfa,i,xfc,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure BDA00035392187800000217
则令
Figure BDA00035392187800000218
进行步骤S6;
ii如果
Figure BDA00035392187800000219
则令
Figure BDA00035392187800000220
xfb,i=xfc,i,进行步骤S4;
iii如果
Figure BDA00035392187800000221
则令
Figure BDA00035392187800000222
然后转步骤S4;
③若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)>0,则对区间[xfc,i,xfb,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure BDA0003539218780000031
则令
Figure BDA0003539218780000032
进行步骤S6;
ii如果
Figure BDA0003539218780000033
则令xfa,i=xfc,i
Figure BDA0003539218780000034
进行步骤S4;
iii如果
Figure BDA0003539218780000035
则令
Figure BDA0003539218780000036
然后转步骤S4;
步骤S6:第i条裂缝半长反演结果为xfc,i,进行第i+1条裂缝半长反演,用i+1替换i,转至步骤S4;
步骤S7:重复步骤S4至步骤S6,直至完成所有裂缝半长反演,当前反演结果为
Figure BDA0003539218780000037
Figure BDA0003539218780000038
代入温度正演预测模型,然后代入评价方程计算目标函数
Figure BDA0003539218780000039
如满足
Figure BDA00035392187800000310
则转步骤S8,否则重新赋值各级裂缝半长初值,然后转步骤S1;
步骤S8:反演结束,输出裂缝半长反演结果为
Figure BDA00035392187800000311
然后将
Figure BDA00035392187800000312
代入温度正演预测模型,输出产出剖面解释。
进一步的,所述步骤S2和步骤S7中所述评价方程如下:
Figure BDA00035392187800000313
式中,
Figure BDA00035392187800000314
为反演目标参数向量,即裂缝半长,
Figure BDA00035392187800000315
为反演温度剖面计算值,
Figure BDA00035392187800000316
为温度剖面的实测值。
进一步的,所述步骤S5中②所述线性插值计算如下:
Figure BDA00035392187800000317
式中,
Figure BDA00035392187800000318
为i点处的线性插值,xfa,i与xfc,i分别为i点处解的左区间点和区间中值点,FεT为反演误差函数。
进一步的,所述步骤S5中③所述线性插值计算如下:
Figure BDA00035392187800000319
式中,
Figure BDA00035392187800000320
为i点处的线性插值,xfc,i与xfb,i分别为i点处解的区间中值点和右区间点,FεT为反演误差函数。
进一步的,所述温度正演预测模型为一个综合的页岩气藏压裂水平井温度剖面预测模型,包括:
储层渗流模型:
Figure BDA0003539218780000041
储层热学模型:
Figure BDA0003539218780000042
裂缝渗流模型:
Figure BDA0003539218780000043
裂缝热学模型:
Figure BDA0003539218780000044
井筒流动模型:
Figure BDA0003539218780000045
井筒热学模型:
Figure BDA0003539218780000046
式中:
Figure BDA0003539218780000047
表示储层孔隙度;μg表示气体黏度,mPa·s;Cg表示气体压缩系数,MPa-1;ψ表示气相拟压力,MPa2/(mPa·s);t表示生产时间,d;x、y、z分别表示箱型页岩气藏的水平(长、宽)方向和垂直方向;Kx、Ky、Kz分别表示x、y、z方向上的储层渗透率,mD;ρm表示储层岩石和流体的混和密度,kg/m3;Cp表示天然气的比热容,J/(kg·K);T表示储层温度,K;β表示热膨胀系数,1/K;ρg表示流体密度,kg/m3;K表示储层渗透率,mD;KT表示地层综合导热系数,J/(m·s·K);qwb表示井筒和储层之间单位体积热传导速率,J/(m3·s);
Figure BDA0003539218780000051
表示人工裂缝孔隙度;KF表示人工裂缝渗透率,mD;ψF表示人工裂缝中拟压力,MPa2/(mPa·s);qF表示人工裂缝中流体流速,m/s;TF表示人工裂缝温度,K;pF人工裂缝压力,MPa;KTF表示人工裂缝导热系数,J/(m·s·K);ρwb表示井筒中流体密度,kg/m3;vwb表示井筒中流体流速,m/s;f表示井壁摩擦系数;rinw表示井筒内半径,m;g表示重力加速度,m/s2;θ表示水平井筒倾角,
Figure BDA0003539218780000052
pwb表示井筒压力,MPa;v表示流体速度,m/s;γ表示井筒打开程度,无量纲;ρI表示流入流体的密度,kg/m3;表示流体流入速度,m/s;TI表示流体流入温度,K;UT表示井筒综合传热系数,J/(m2·s·K);KJT表示焦耳—汤姆逊系数,K/Mpa;
将所述的储层渗流模型、储层热学模型、裂缝渗流模型、裂缝热学模型、井筒流动模型和井筒热学模型耦合就构成了所述的温度正演预测模型,用以在实测温度剖面数据反演迭代过程中模拟页岩气藏压裂水平井温度剖面。
进一步的,所述步骤S8中产出剖面解释为页岩气藏压裂水平井产出剖面、各级裂缝流量贡献及裂缝半长。
进一步的,所述步骤S1中储层及井筒参数为水平井温度、温度变化井筒参数。
所述页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法应用于页岩气藏压裂水平井的产出剖面解释领域。
本发明的有益效果为:
本发明提出一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,具有如下有益效果:
1、通过对实测的温度剖面数据进行反演,可以定量解释出页岩气藏压裂水平井产出剖面和各级裂缝流量贡献;
2、本发明提供了用于定量解释页岩气藏压裂水平井产出剖面的反演解释模型和方法,可以帮助本领域技术人员定量解释页岩气藏压裂水平井的产出剖面、各级裂缝流量贡献及裂缝半长等,从而实现页岩气藏水平井压裂改造效果定量评价,为我国页岩气藏的高效开发做出贡献。
附图说明
图1为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释流程示意图;
图2为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井实测温度剖面示意图;
图3为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井各级裂缝位置处温度降示意图;
图4为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井各级裂缝半长初始值示意图;
图5为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井温度剖面反演拟合示意图;
图6为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井裂缝半长反演解释结果示意图;
图7为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井各级裂缝流量贡献反演解释结果示意图;
图8为本发明实施例中页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,以页岩气藏压裂水平井作为目标压裂水平井、以裂缝半长分布作为反演目标参数为例阐述采用所述的方法进行页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释的具体步骤;
(1)根据图2页岩气藏压裂水平井实测温度剖面示意图,通过页岩气藏压裂水平井实测温度剖面识别和定位有效裂缝,再通过温度剖面在各级裂缝位置处温度降(如图3所示),对各级裂缝半长初始值进行估算(如图4所示),确定取值范围的最小向量
Figure BDA0003539218780000061
中值向量
Figure BDA0003539218780000062
以及最大值向量
Figure BDA0003539218780000063
并确定误差精度εT
(2)根据估算的裂缝半长初始值,则第i条裂缝的裂缝半长取值范围为[xfa,i,xfb,i],其中值为xfc,i=(xfa,i+xfb,i)/2,将
Figure BDA0003539218780000064
代入温度正演预测模型,计算出温度剖面
Figure BDA0003539218780000065
代入评价方程计算出拟合评价函数
Figure BDA0003539218780000066
Figure BDA0003539218780000067
式中
Figure BDA0003539218780000068
为反演裂缝半长参数向量,
Figure BDA0003539218780000069
为反演温度剖面计算值,
Figure BDA00035392187800000610
为温度剖面的实测值。
(3)判断拟合评价函数是否满足
Figure BDA00035392187800000611
不满足条件则进行步骤(4),否则转到步骤(8);
(4)从趾端到跟端,逐级进行反演,第i条裂缝半长解当前所在区间为[xfa,i,xfb,i],若xfb,i-xfa,i<εT则转步骤(6),不满足则分别将向量[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfa,i,xfc,i+1,…xfc,N]、[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfb,i,xfc,i+1,…xfc,N]和
Figure BDA0003539218780000071
代入温度正演预测模型计算温度剖面
Figure BDA0003539218780000072
Figure BDA0003539218780000073
Figure BDA0003539218780000074
计算出第i条裂缝处的温度分别为
Figure BDA0003539218780000075
Figure BDA0003539218780000076
(5)根据实测温度剖面上的i条裂缝处温度
Figure BDA0003539218780000077
分别计算第i条裂缝温度反演误差函数值
Figure BDA0003539218780000078
Figure BDA0003539218780000079
进行判断:
①若FεT(xfc,i)=0,则进行步骤S6;
②若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)<0,则对区间[xfa,i,xfc,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure BDA00035392187800000710
则令
Figure BDA00035392187800000711
进行步骤S6;
ii如果
Figure BDA00035392187800000712
则令
Figure BDA00035392187800000713
xfb,i=xfc,i,进行步骤S4;
iii如果
Figure BDA00035392187800000714
则令
Figure BDA00035392187800000715
然后转步骤S4;
③若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)>0,则对区间[xfc,i,xfb,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure BDA00035392187800000716
则令
Figure BDA00035392187800000717
进行步骤S6;
ii如果
Figure BDA00035392187800000718
则令xfa,i=xfc,i、
Figure BDA00035392187800000719
进行步骤S4;
iii如果
Figure BDA00035392187800000720
则令
Figure BDA00035392187800000721
然后转步骤S4;
其中②所述线性插值计算如下:
Figure BDA00035392187800000722
式中
Figure BDA00035392187800000723
为i点处的线性插值,xfa,i与xfc,i分别为i点处解的左区间点和区间中值点,FεT为反演误差函数。
其中③所述线性插值计算如下:
Figure BDA00035392187800000724
式中
Figure BDA00035392187800000725
为i点处的线性插值,xfc,i与xfb,i分别为i点处解的区间中值点和右区间点,FεT为反演误差函数。
(6)第i条裂缝半长反演结果为xfc,i,进行第i+1条裂缝半长反演,用i+1替换i,转至步骤(4);
(7)重复步骤(4)至步骤(6),直至完成所有裂缝半长反演,当前反演结果为
Figure BDA0003539218780000081
Figure BDA0003539218780000082
代入温度正演预测模型,然后通过评价方程计算拟合评价函数
Figure BDA0003539218780000083
如满足
Figure BDA0003539218780000084
则转步骤(8),否则重新赋值各级裂缝半长初值,然后转步骤(1);
(8)反演结束,表明根据当前裂缝半长反演结果
Figure BDA0003539218780000085
模拟的井筒温度剖面与实测井筒温度剖面实现拟合(如图5所示),输出裂缝半长反演结果为
Figure BDA0003539218780000086
(如图6所示),然后将
Figure BDA0003539218780000087
代入温度正演预测模型,即可获得目标页岩气藏压裂水平井的各级裂缝流量贡献反演解释结果(如图7所示)和产出剖面反演解释结果(如图8所示)。
所述的温度正演预测模型为一个综合的页岩气藏压裂水平井温度剖面预测模型,包括:
储层渗流模型:
Figure BDA0003539218780000088
储层热学模型:
Figure BDA0003539218780000089
裂缝渗流模型:
Figure BDA00035392187800000810
裂缝热学模型:
Figure BDA00035392187800000811
井筒流动模型:
Figure BDA0003539218780000091
井筒热学模型:
Figure BDA0003539218780000092
式中:式中
Figure BDA0003539218780000093
表示储层孔隙度;μg表示气体黏度,mPa·s;Cg表示气体压缩系数,MPa-1;ψ表示气相拟压力,MPa2/(mPa·s);t表示生产时间,d;x、y、z分别表示箱型页岩气藏的水平(长、宽)方向和垂直方向;Kx、Ky、Kz分别表示x、y、z方向上的储层渗透率,mD;ρm表示储层岩石和流体的混和密度,kg/m3;Cp表示天然气的比热容,J/(kg·K);T表示储层温度,K;β表示热膨胀系数,1/K;ρg表示流体密度,kg/m3;K表示储层渗透率,mD;KT表示地层综合导热系数,J/(m·s·K);qwb表示井筒和储层之间单位体积热传导速率,J/(m3·s);
Figure BDA0003539218780000094
表示人工裂缝孔隙度;KF表示人工裂缝渗透率,mD;ψF表示人工裂缝中拟压力,MPa2/(mPa·s);qF表示人工裂缝中流体流速,m/s;TF表示人工裂缝温度,K;pF人工裂缝压力,MPa;KTF表示人工裂缝导热系数,J/(m·s·K);ρwb表示井筒中流体密度,kg/m3;vwb表示井筒中流体流速,m/s;f表示井壁摩擦系数;rinw表示井筒内半径,m;g表示重力加速度,m/s2;θ表示水平井筒倾角,°;pwb表示井筒压力,MPa;v表示流体速度,m/s;γ表示井筒打开程度,无量纲;ρI表示流入流体的密度,kg/m3;表示流体流入速度,m/s;TI表示流体流入温度,K;UT表示井筒综合传热系数,J/(m2·s·K);KJT表示焦耳—汤姆逊系数,K/MPa。
将所述的储层渗流模型、储层热学模型、裂缝渗流模型、裂缝热学模型、井筒流动模型和井筒热学模型耦合就构成了所述的温度正演预测模型,用以在实测温度剖面数据反演迭代过程中模拟页岩气藏压裂水平井温度剖面。
所述的温度正演预测模型可以但不限于预测页岩气藏压裂水平井温度剖面、压力剖面、产出剖面和各级裂缝流量贡献。
本发明公开了一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,包括以下步骤:根据实测井筒参数,初步估算各级裂缝半长取值范围;将预估的裂缝半长的中值代入温度正演预测模型并计算拟合评价目标函数;当拟合评价目标函数大于预设精度时,从趾端到跟端,逐级进行反演;分别计算每条裂缝温度的反演误差函数值,如不满足误差判定要求则进行线性插值运算并重新赋值,直至满足误差判定要求;完成所有裂缝半长反演后,输出每段裂缝半长数据结果,然后将其代入温度正演预测模型,输出产出剖面解释结果。本发明通过对现场实测温度数据进行反演,可以定量解释出页岩气藏压裂水平井产出剖面裂缝流量贡献及各级裂缝半长。
至此,本领域技术人员认识到,虽然本文已详尽展示和描述了本发明的实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导符合本发明原理的许多其他变形或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变形或修改。

Claims (8)

1.一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述评价方法包括以下步骤:
步骤S1:通过实测井筒参数,判断有效人工裂缝位置以及数量N,再通过温度剖面在人工裂缝的温度变化,对各级裂缝半长进行初步的估算,取值范围的最小向量
Figure FDA0003539218770000011
以及中值向量
Figure FDA0003539218770000012
以及最大值向量
Figure FDA0003539218770000013
确定误差精度εT
步骤S2:预估裂缝半长取值,第i条裂缝的裂缝半长取值范围为[xfa,i,xfb,i],其中值为xfc,i=(xfa,i+xfb,i)/2,将
Figure FDA0003539218770000014
代入温度正演预测模型,计算出温度剖面
Figure FDA0003539218770000015
代入评价方程计算出拟合评价函数
Figure FDA0003539218770000016
步骤S3:判断拟合评价函数是否满足
Figure FDA0003539218770000017
不满足条件则进行步骤S4,否则转到步骤S8;
步骤S4:从趾端到跟端,逐级进行反演,第i条裂缝半长解当前所在区间为[xfa,i,xfb,i],若xfb,i-xfa,i<εT则转步骤S6,不满足则分别将向量[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfa,i,xfc,i+1,…xfc,N]、[xfc,1,xfc,2,…,xfc,i-1,xfb,i,xfc,i+1,…xfc,N]和
Figure FDA0003539218770000018
代入温度正演预测模型计算温度剖面
Figure FDA0003539218770000019
Figure FDA00035392187700000110
Figure FDA00035392187700000111
计算出第i条裂缝处的温度分别为
Figure FDA00035392187700000112
Figure FDA00035392187700000113
步骤S5:根据实测温度剖面上的i条裂缝处温度
Figure FDA00035392187700000114
分别计算第i条裂缝温度反演误差函数值
Figure FDA00035392187700000115
Figure FDA00035392187700000116
进行判断:
①若FεT(xfc,i)=0,则进行步骤S6;
②若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)<0,则对区间[xfa,i,xfc,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure FDA00035392187700000117
则令
Figure FDA00035392187700000118
进行步骤S6;
ii如果
Figure FDA00035392187700000119
则令
Figure FDA00035392187700000120
xfb,i=xfc,i,进行步骤S4;
iii如果
Figure FDA00035392187700000121
则令
Figure FDA00035392187700000122
然后转步骤S4;
③若FεT(xfa,i)·FεT(xfc,i)>0,则对区间[xfc,i,xfb,i]进行线性插值计算;
i如果
Figure FDA00035392187700000123
则令
Figure FDA00035392187700000124
进行步骤S6;
ii如果
Figure FDA0003539218770000021
则令xfa,i=xfc,i
Figure FDA0003539218770000022
进行步骤S4;
iii如果
Figure FDA0003539218770000023
则令
Figure FDA0003539218770000024
然后转步骤S4;
步骤S6:第i条裂缝半长反演结果为xfc,i,进行第i+1条裂缝半长反演,用i+1替换i,转至步骤S4;
步骤S7:重复步骤S4至步骤S6,直至完成所有裂缝半长反演,当前反演结果为
Figure FDA0003539218770000025
Figure FDA0003539218770000026
代入温度正演预测模型,然后代入评价方程计算目标函数
Figure FDA0003539218770000027
如满足
Figure FDA0003539218770000028
则转步骤S8,否则重新赋值各级裂缝半长初值,然后转步骤S1;
步骤S8:反演结束,输出裂缝半长反演结果为
Figure FDA0003539218770000029
然后将
Figure FDA00035392187700000210
代入温度正演预测模型,输出产出剖面解释。
2.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述步骤S2和步骤S7中所述评价方程如下:
Figure FDA00035392187700000211
式中,
Figure FDA00035392187700000212
为反演目标参数向量,即裂缝半长,
Figure FDA00035392187700000213
为反演温度剖面计算值,
Figure FDA00035392187700000214
为温度剖面的实测值。
3.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述步骤S5中②所述线性插值计算如下:
Figure FDA00035392187700000215
式中,
Figure FDA00035392187700000216
为i点处的线性插值,xfa,i与xfc,i分别为i点处解的左区间点和区间中值点,FεT为反演误差函数。
4.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述步骤S5中③所述线性插值计算如下:
Figure FDA00035392187700000217
式中,
Figure FDA00035392187700000218
为i点处的线性插值,xfc,i与xfb,i分别为i点处解的区间中值点和右区间点,FεT为反演误差函数。
5.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述温度正演预测模型为一个综合的页岩气藏压裂水平井温度剖面预测模型,包括:
储层渗流模型:
Figure FDA0003539218770000031
储层热学模型:
Figure FDA0003539218770000032
裂缝渗流模型:
Figure FDA0003539218770000033
裂缝热学模型:
Figure FDA0003539218770000034
井筒流动模型:
Figure FDA0003539218770000035
井筒热学模型:
Figure FDA0003539218770000036
式中:
Figure FDA0003539218770000037
表示储层孔隙度;μg表示气体黏度,mPa·s;Cg表示气体压缩系数,MPa-1;ψ表示气相拟压力,MPa2/(mPa·s);t表示生产时间,d;x、y、z分别表示箱型页岩气藏的水平(长、宽)方向和垂直方向;Kx、Ky、Kz分别表示x、y、z方向上的储层渗透率,mD;ρm表示储层岩石和流体的混和密度,kg/m3;Cp表示天然气的比热容,J/(kg·K);T表示储层温度,K;β表示热膨胀系数,1/K;ρg表示流体密度,kg/m3;K表示储层渗透率,mD;KT表示地层综合导热系数,J/(m·s·K);qwb表示井筒和储层之间单位体积热传导速率,J/(m3·s);
Figure FDA0003539218770000041
表示人工裂缝孔隙度;KF表示人工裂缝渗透率,mD;ψF表示人工裂缝中拟压力,MPa2/(mPa·s);qF表示人工裂缝中流体流速,m/s;TF表示人工裂缝温度,K;pF人工裂缝压力,MPa;KTF表示人工裂缝导热系数,J/(m·s·K);ρwb表示井筒中流体密度,kg/m3;vwb表示井筒中流体流速,m/s;f表示井壁摩擦系数;rinw表示井筒内半径,m;g表示重力加速度,m/s2;θ表示水平井筒倾角,°;pwb表示井筒压力,MPa;v表示流体速度,m/s;γ表示井筒打开程度,无量纲;ρI表示流入流体的密度,kg/m3;表示流体流入速度,m/s;TI表示流体流入温度,K;UT表示井筒综合传热系数,J/(m2·s·K);KJT表示焦耳—汤姆逊系数,K/Mpa;
将所述的储层渗流模型、储层热学模型、裂缝渗流模型、裂缝热学模型、井筒流动模型和井筒热学模型耦合就构成了所述的温度正演预测模型,用以在实测温度剖面数据反演迭代过程中模拟页岩气藏压裂水平井温度剖面。
6.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述步骤S8中产出剖面解释为页岩气藏压裂水平井产出剖面、各级裂缝流量贡献及裂缝半长。
7.如权利要求1所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述步骤S1中储层及井筒参数为水平井温度、温度变化井筒参数。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法,其特征在于,所述页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法应用于页岩气藏压裂水平井的产出剖面解释领域。
CN202210226114.2A 2022-03-09 2022-03-09 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法 Active CN114595504B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210226114.2A CN114595504B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210226114.2A CN114595504B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114595504A true CN114595504A (zh) 2022-06-07
CN114595504B CN114595504B (zh) 2023-03-10

Family

ID=81814843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210226114.2A Active CN114595504B (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114595504B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115045644A (zh) * 2022-06-19 2022-09-13 西南石油大学 一种基于生产数据快速预测页岩气井压裂液返排量的方法
CN117386349A (zh) * 2023-10-31 2024-01-12 西南石油大学 基于产液剖面的致密油压裂水平井人工裂缝参数反演方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109653741A (zh) * 2019-02-03 2019-04-19 西南石油大学 基于dts的压裂水平井温度剖面模拟实验装置及方法
CN110029987A (zh) * 2019-05-26 2019-07-19 西南石油大学 一种两相气藏压裂水平井温度剖面模拟实验装置及其方法
CN111236905A (zh) * 2018-11-13 2020-06-05 中国石油化工股份有限公司 一种用于测试水平井产出剖面的方法
CN111648764A (zh) * 2020-07-20 2020-09-11 西南石油大学 一种多层气藏井下分布式温度监测产出剖面解释评价方法
CN112302607A (zh) * 2020-07-07 2021-02-02 西南石油大学 一种致密气藏压裂水平井人工裂缝参数解释方法
CN112302606A (zh) * 2020-07-07 2021-02-02 西南石油大学 一种低渗气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法
CN112796725A (zh) * 2021-01-29 2021-05-14 中国地质调查局油气资源调查中心 一种分段压裂页岩气井压裂段产气贡献率确定方法及系统
CN113591421A (zh) * 2021-10-08 2021-11-02 中国石油大学(华东) 非均质储层水平井砂液产出剖面动态演化模拟与预测方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111236905A (zh) * 2018-11-13 2020-06-05 中国石油化工股份有限公司 一种用于测试水平井产出剖面的方法
CN109653741A (zh) * 2019-02-03 2019-04-19 西南石油大学 基于dts的压裂水平井温度剖面模拟实验装置及方法
CN110029987A (zh) * 2019-05-26 2019-07-19 西南石油大学 一种两相气藏压裂水平井温度剖面模拟实验装置及其方法
CN112302607A (zh) * 2020-07-07 2021-02-02 西南石油大学 一种致密气藏压裂水平井人工裂缝参数解释方法
CN112302606A (zh) * 2020-07-07 2021-02-02 西南石油大学 一种低渗气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法
CN111648764A (zh) * 2020-07-20 2020-09-11 西南石油大学 一种多层气藏井下分布式温度监测产出剖面解释评价方法
CN112796725A (zh) * 2021-01-29 2021-05-14 中国地质调查局油气资源调查中心 一种分段压裂页岩气井压裂段产气贡献率确定方法及系统
CN113591421A (zh) * 2021-10-08 2021-11-02 中国石油大学(华东) 非均质储层水平井砂液产出剖面动态演化模拟与预测方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONGWEN LUO: "Simulated Annealing Algorithm-Based Inversion Model To Interpret Flow Rate Profiles and Fracture Parameters for Horizontal Wells in Unconventional Gas Reservoirs", 《SPE JOURNAL》 *
李海涛: "基于DTS的页岩气水平井人工裂缝识别与产出剖面解释方法", 《天然气工业》 *
罗红文: "低渗透气藏压裂水平井产出剖面与裂缝参数反演解释", 《石油学报》 *
罗红文: "基于DTS数据反演的低渗气藏压裂水平井产出剖面解释新方法", 《天然气地球科学》 *
邹顺良;杨家祥;胡中桂;张寅;倪方杰;: "FSI产出剖面测井技术在涪陵页岩气田的应用" *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115045644A (zh) * 2022-06-19 2022-09-13 西南石油大学 一种基于生产数据快速预测页岩气井压裂液返排量的方法
CN117386349A (zh) * 2023-10-31 2024-01-12 西南石油大学 基于产液剖面的致密油压裂水平井人工裂缝参数反演方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114595504B (zh) 2023-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114595504B (zh) 一种页岩气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法
CN112302606B (zh) 一种低渗气藏压裂水平井产出剖面反演解释方法
AU2002300917B2 (en) Method of predicting formation temperature
CN104895550B (zh) 一种致密气压裂水平井数值试井模型建立求解方法
RU2479716C2 (ru) Способ для расчета отношения относительных проницаемостей текучих сред формации и смачиваемости скважинной формации и инструмент для испытания формации для осуществления этого способа
CN108694254B (zh) 一种变产变压生产气井产量经验递减曲线分析方法
CN107462936B (zh) 利用压力监测资料反演低渗透储层非达西渗流规律的方法
CN104899411B (zh) 一种储层产能预测模型建立方法和系统
CN110656915B (zh) 一种页岩气多段压裂水平井多工作制度产能预测方法
CN108843303B (zh) 一种基于泥岩蠕变模型的油水井套管损坏预测方法
CN113034003B (zh) 一种页岩气井产能快速评价方法
US8606522B2 (en) Method to determine current gas saturation in a near-wellbore zone in a volatile oil formation
CN108661631A (zh) 一种页岩气井产量预测方法
CN112302607B (zh) 一种致密气藏压裂水平井人工裂缝参数解释方法
CN112780257A (zh) 基于分布式光纤传感钻井液漏失监测系统及监测方法
CN113109162B (zh) 一种基于热流固耦合的岩石起裂压力计算方法
CN111963149A (zh) 一种考虑滞地液量增压的压裂后地层压力求取方法
CN115293066B (zh) 考虑地层渗流传热效应的气井温度场计算方法
CN112035993A (zh) 一种底部定压的碳酸盐岩储层测试评价方法
CN113065246B (zh) 一种基于射孔测试联作系统的地层参数反演方法
CN114580100B (zh) 压裂水平井全井筒压力计算方法、设备和计算机可读储存介质
CN110630243A (zh) 基于压裂井生产数据确定压裂裂缝参数的方法
CN110318742B (zh) 基于压裂井生产数据确定裂缝闭合长度的方法和系统
CN111663935B (zh) 一种用于评价井筒环空气密性的方法及系统
CN114021821A (zh) 一种基于多元回归的气藏采收率预测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant