CN114718536B - 压裂工艺调整方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压裂工艺调整方法，属于油气开采领域。本申请提供的压裂工艺调整方法，可以在对压裂段进行压裂的过程中，获取该压裂段的压力曲线并确定出压裂段的压裂程度参数。当该压裂程度参数小于第一参数阈值时，可以对压裂段的压裂工艺进行目标调整。由于压裂程度参数与压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关，因此，压裂程度参数能够准确地表明压裂段的压裂程度，当压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，表明压裂段的压裂程度较差，此时对压裂段的压裂工艺进行目标调整，能够有效改善裂缝的扩展情况，使得压裂施工的效果较好。本申请用于油气的开采。

Description

压裂工艺调整方法

技术领域

本申请涉及油气开采技术领域，特别涉及一种压裂工艺调整方法。

背景技术

页岩气藏是一种具有低孔隙度、低渗透性特征的气藏，目前一般采用水平井分段水力压裂方式进行开发。压裂段周围可能存在天然裂缝带，在对岩层水力压裂过程中，天然裂缝带距离压裂段越近，越容易引起压裂液滤失造成加砂困难，影响压裂施工的正常进行。

目前在压裂施工过程中，可以实时检测井下压裂施工的平均压力值(压裂施工开始至当前为止压力的平均值)，如果受到天然裂缝带的影响导致施工压力的平均值较高，则可以通过降低携砂液的排量或者混砂比来降低施工压力，保证压裂施工正常进行。

但是，当压裂施工受到天然裂缝带影响时，压裂施工的效果较差。

发明内容

本申请提供了一种压裂工艺调整方法及系统，可以解决相关技术中当压裂施工受到天然裂缝带影响时，压裂施工的效果较差的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种压裂工艺调整方法，所述方法包括：

在对开采井内第i个压裂段进行压裂的过程中，获取所述第i个压裂段的压力曲线，其中，i≥1，所述压裂段的压力曲线用于记录所述压裂段在压裂过程中的压力；

根据获取到的所述第i个压裂段的压力曲线，确定所述第i个压裂段的压裂程度参数，其中，对于所述开采井内的每个压裂段，所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关；

当所述第i个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整。

可选地，i＞1，在所述获取所述第i个压裂段的压力曲线之前，所述方法还包括：

在对所述开采井内第i-1个压裂段压裂完成后，获取第i-1个压裂段的压力曲线；

根据获取到的所述第i-1个压裂段的压力曲线，确定所述第i-1个压裂段的压裂程度参数；

根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺。

可选地，对于所述开采井内的每个压裂段：

所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值负相关，和/或，所述压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关，和/或，所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的地层中单位体积内的含气量正相关；

其中，所述目标距离为所述压裂段的中心与目标裂缝的中心的距离，所述目标裂缝为地层中距离所述压裂段最近的裂缝。

可选地，所述压裂程度参数为s_1m；

s_1m＝(q_0m×a-s_0m)×l_d；

其中，q_0m表示所述含气量，s_0m与所述平均值和所述方差均正相关，l_d与所述目标距离负正相关，a为正数。

可选地，s_0m＝bMs_m；

其中，M表示所述平均值，s_m表示所述方差，b为正数。

可选地，根据权利要求4所述的方法，

当目标条件满足时，l_d＝1.375；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离大于或等于60米，则l_d＝1.25；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离大于0米且小于60米，则l_d＝1.125；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离等于0米，则l_d＝1；

其中，所述目标条件包括：所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在第一坐标系中x轴方向上的距离大于200米，所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在所述第一坐标系中y轴方向上的距离大于50米，且所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在所述第一坐标系中z轴方向上的距离大于30米；

所述x轴和所述y轴垂直，且均垂直于重力方向，所述z轴平行于所述重力方向。

可选地，所述至少部分压裂阶段包括前置液阶段和携砂液阶段。

可选地，根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第一参数阈值时，确定所述第i个压裂段的压裂工艺包括非均匀射孔工艺。

可选地，所述根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数大于或等于第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值持续增大，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值；其中，所述第二参数阈值小于所述第一参数阈值；

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数大于或等于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中所述携砂液的排量大于排量阈值，和/或，确定所述第i个压裂段的压裂工艺中所述携砂液的砂浓度大于砂浓度阈值；

所述对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整，包括：

当所述第i个压裂段的压裂程度参数大于或等于所述第二参数阈值时，若所述第i个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则提升所述第i个压裂段的压裂工艺中所述携砂液的排量和所述携砂液的砂浓度中的至少一种。

可选地，所述根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，还包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值大于或等于平均值阈值，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于所述时长阈值；

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中在携砂液中加入暂堵剂；

所述对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整，包括：

当所述第i个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则在所述第i个压裂段的压裂工艺中的携砂液中加入暂堵剂。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括：

本申请实施例提供了一种压裂工艺调整方法，可以在对压裂段进行压裂的过程中，获取该压裂段的压力曲线并确定出压裂段的压裂程度参数。当该压裂程度参数小于第一参数阈值时，可以对压裂段的压裂工艺进行目标调整。由于压裂程度参数与压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关，因此，压裂程度参数能够准确地表明压裂段的压裂程度，当压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，表明压裂段的压裂程度较差，此时对压裂段的压裂工艺进行目标调整，能够有效改善裂缝的扩展情况，使得压裂施工的效果较好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种压裂工艺调整方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的另一种压裂工艺调整方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种采取贡献率与压裂程度参数的关系图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

压裂是油气开采的一项重要工艺，将液体以超过地层吸收能力的排量注入井中，以在井底产生的冲击力。当该冲击力超过井壁附近地应力和岩石抗张强度时，地层中会形成裂缝。之后，可以将带支撑剂(如砂)的液体注入裂缝中，使得裂缝逐渐扩张，形成具有一定长度、宽度、高度的填砂裂缝。填砂裂缝具有较高的导流能力，使得地层中的油气可以通过裂缝流入井内，进而实现对油气的开采。

在进行压裂施工时，需要在地层中钻水平井，然后再在水平井中实施分段水力压裂，比如，将水平井划分为多个压裂段依次进行压裂。对每个压裂段进行压裂的过程可以包括：前置液阶段、携砂液阶段和顶替液阶段。前置液阶段：向井中注入压裂液(如水)，在压裂段产生足够的压力，使压裂段形成裂缝。携砂液阶段：在压裂段已形成裂缝后，将带支撑剂的压裂液(称为携砂液)注入裂缝中，让支撑剂填充已形成的裂缝，使得裂缝逐渐扩张。顶替液阶段：向井中注入顶替液将井中残留的携砂液全部压入裂缝内。

由于压裂段周围可能存在天然裂缝带，因此在对压裂段进行压裂的过程中，天然裂缝带距离压裂段越近，越容易引起压裂液滤失造成加砂困难，使得井下压力增大，影响压裂施工的正常进行。相关技术中，可以通过降低携砂液的排量或者砂浓度来降低施工压力，从而保证压裂施工正常进行。但是，受到天然裂缝带影响时，压裂施工的效果不佳，采气和/或采油的产量低。

本申请实施例提供了一种压裂工艺调整方法，可以在压裂施工过程中，根据压裂程度的高低，调整压裂工艺，改善压裂施工的效果，提高采气和/或采油的产量，从而尽量减少天然裂缝带带来的影响。

图1是本申请实施例提供的一种压裂工艺调整方法的流程图，如图1所示，该压裂工艺调整方法可以包括以下步骤。

步骤101、在对开采井内第i个压裂段进行压裂的过程中，获取第i个压裂段的压力曲线，其中，i≥1。

在本申请实施例可以用于对开采井(如采气井或采油井)进行压裂。开采井为水平井，该水平井可以划分为多个压裂段依次进行压裂。第i个压裂段可以是该多个压裂段中的任一压裂段。

在对该多个压裂段中第i个压裂段进行压裂的过程中，可以按照一定的频次(例如每秒统计一次)测量井下该第i个压裂段内的压力(也即实时压力)，得到第i个压裂段在压裂过程中实时的压力曲线，该压力曲线用于记录压裂段在压裂过程中的压力。可以理解为，该压力曲线用于记录第i个压裂段在已压裂的时长内的各个采样时刻(测量压力值的时刻)的压力。

步骤102、根据获取到的第i个压裂段的压力曲线，确定第i个压裂段的压裂程度参数。

对于开采井内的每个压裂段，在进行压裂施工的过程中，如果该压裂段受到天然裂缝带影响，那么该压裂段在压裂施工过程中至少部分压裂阶段(比如前置液阶段和携砂液阶段)的压力波动较大，表现为压力的方差较大。并且，由于该压裂段压裂出的裂缝扩展较差，使得该压裂段的压裂程度较差。

可以看出，压裂段的压裂程度与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关。压裂段的压裂程度参数的大小可以反映该压裂段的压裂程度好坏，当压裂段的压裂程度较差时，压裂段的压裂程度参数也较低。所以，压裂段的压裂程度参数与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关。因此，在对第i个压裂段进行压裂的过程中，可以根据获取到的第i个压裂段的压力曲线，计算至少部分压裂阶段的压力的方差，进而可以根据该方差确定第i个压裂段的压裂程度参数。

示例地，在步骤102中，可以将第i个压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的曲线作为分析区间，读取该分析区间内第x秒(x≥1)的施工压力值p_x，计算该分析区间的压力曲线的方差s_m。

其中，M表示分析区间内压力的平均值，n表示分析区间的总秒数。

需要说明的是，在步骤101中可能还未对第i个压裂段进行完该至少部分压裂阶段的压裂，此时，在步骤102中，可以根据该压力曲线中属于该至少部分压裂阶段的压力的方差，确定第i个压裂段的压裂程度参数。

步骤103、当第i个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整。

根据压裂程度参数的取值划分参数阈值区间，压裂段的压裂程度参数处于不同的阈值区间时，表示压裂段不同的压裂程度(比如较好、一般或者较差)，也即是表示压裂段的裂缝的不同扩展情况(比如扩展充分、扩展一般或者扩展较差)。设压裂程度参数大于第一参数阈值表示：压裂段的压裂程度较好，压裂段的裂缝的扩展充分。

当第i个压裂段的压裂程度参数大于或等于第一参数阈值时，说明第i个压裂段的裂缝扩展充分，则可以维持当前的工艺以确保采气和/或采油的产量。

当第i个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，表示第i个压裂段的裂缝扩展情况一般或者较差，此时需要对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整。比如，压裂工艺可以包括在携砂液阶段向裂缝中注入携砂液，因此目标调整可以为提高携砂液的排量和/或砂浓度，以使得进入裂缝中的支撑剂变多，改善裂缝的扩展情况，进而提高采气和/或采油的产量。

综上所述，本申请实施例提供了一种压裂工艺调整方法，可以在对压裂段进行压裂的过程中，获取该压裂段的压力曲线并确定出压裂段的压裂程度参数。当该压裂程度参数小于第一参数阈值时，可以对压裂段的压裂工艺进行目标调整。由于压裂程度参数与压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关，因此，压裂程度参数能够准确地表明压裂段的压裂程度，当压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，表明压裂段的压裂程度较差，此时对压裂段的压裂工艺进行目标调整，能够有效改善裂缝的扩展情况，使得压裂施工的效果较好。

图2是本申请实施例提供的另一种压裂工艺调整方法的流程图，如图2所示，该压裂工艺调整方法可以包括以下步骤。

步骤201、在对开采井内第i-1个压裂段压裂完成后，获取第i-1个压裂段的压力曲线，其中，i＞1。

由于在对开采井内第i-1个压裂段进行压裂的过程中，可以按照一定的频次(例如每秒统计一次)测量井下的实时压力值，统计得到第i-1个压裂段在压裂过程中实时的压力曲线。因此，在第i-1个压裂段的压裂施工完成后，便可以得到在第i-1个压裂段整个压裂过程统计出的压力曲线。

步骤202、根据获取到的第i-1个压裂段的压力曲线，确定第i-1个压裂段的压裂程度参数。

步骤202中确定第i-1个压裂段的压裂程度参数的过程可以参考步骤102中确定第i个压裂段的压裂程度参数的过程。

需要说明的是，对于开采井内的每个压裂段进行压裂的过程包括：前置液阶段、携砂液阶段和顶替液阶段三个阶段，由于在步骤202之前已经对第i-1个压裂段压裂完成，因此获取到的第i-1个压裂段的压力曲线也就包括了上述三个阶段的压力。所以，假设步骤202中根据第i-1个压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差来确定第i-1个压裂段的压裂程度参数，且该至少部分压裂阶段包括前置液阶段和携砂液阶段。那么步骤202中便可以根据第i-1个压裂段的压力曲线中前置液阶段和携砂液阶段的压力的方差，确定第i-1个压裂段的压裂程度参数。

步骤203、根据第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺。

压裂段的压裂程度参数可以反映压裂段的裂缝的扩展情况，可以根据压裂程度参数的大小对压裂段的裂缝的扩展情况进行划分，比如，可以划分第一参数阈值和第二参数阈值，压裂程度参数大于第一参数阈值表示压裂段的裂缝扩展充分，压裂程度参数在第一参数阈值和第二参数阈值之间表示压裂段的裂缝扩展一般，压裂程度参数小于第二参数阈值表示压裂段的裂缝扩展较差。

由于对于开采井内的每个压裂段，是依次进行压裂施工的，因此第i-1个压裂段和第i个压裂段的地层环境相近，从而可以参考第i-1个压裂段的裂缝的扩展情况确定第i个压裂段采用的压裂工艺。比如，若第i-1个压裂段的裂缝扩展充分，则第i个压裂段可以采用与第i-1个压裂段相同的工艺，若第i-1个压裂段的裂缝扩展一般或者较差，则可以适当调整压裂工艺。

第一方面，压裂工艺可以包括均匀射孔工艺和非均匀射孔工艺，均匀射孔工艺是指在压裂段等间距均匀打孔进行压裂，非均匀射孔工艺则是指在压裂段非等距不均匀打孔进行压裂。

可选地，当第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，确定第i个压裂段的压裂工艺包括非均匀射孔工艺。

由于第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值，说明该压裂段的裂缝扩展一般或较差，因此采用非均匀射孔工艺以降低天然裂缝对压裂施工的影响，使得裂缝扩展情况改善。示例地，可以在压裂段中离天然裂缝带远的部分多打孔，离天然裂缝带近的部分少打孔，可以减少裂缝扩展至天然裂缝带的情况，以降低压裂过程中受到天然裂缝带的影响程度。

第二方面，压裂工艺可以包括在前置液阶段注入前置液进行造缝，在携砂液阶段注入携砂液对裂缝进行填充使得裂缝扩张。其中，前置液阶段时长越长，造缝数目就越多；携砂液的排量和/或砂浓度越高，裂缝的填充越多。

可选地，当第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值，且大于或等于第二参数阈值时，若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值持续增大，则确定第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值。若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大(比如保持平稳或持续降低)，则确定第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的排量大于排量阈值，和/或，确定第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的砂浓度大于砂浓度阈值。可见，当第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值，且大于或等于第二参数阈值时，说明第i-1个压裂段的裂缝扩展一般，因此需要对第i-1个压裂段的压裂工艺改进后应用在第i个压裂段。比如，可以增加造缝数目，和/或，增加对裂缝的填充以提高裂缝的扩张程度。

需要说明的是，若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值持续增大，由于相邻压裂段在压裂施工时的状况相近，所以第i个压裂段在压裂过程中也可能面临相同的情况。此种情况下，若采取增加对裂缝的填充的方式，可能会导致在对第i个压裂段压裂时井下压力升高超出设备的承受能力，因此不宜采取增加填充的方式。可以延长前置液阶段的时长以增加造缝数目，从而改善压裂段的裂缝的扩展情况。也即是，确定第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值，该时长阈值为第i-1个压裂段的前置液阶段的时长。

若该压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则说明压裂过程未受到天然裂缝带的影响，并且施工压力在安全的范围内。此种情况下，通过增加造缝数目和增加对裂缝的填充以提高裂缝的扩张程度的方式，均可以改善压裂段的裂缝的扩展情况。需要说明的是，由于增加对裂缝的填充相比于增加造缝数目，改善压裂段的裂缝扩展情况的效果更好，且出于节约成本的考虑，一般选择增加对裂缝的填充的方式。也即是，确定第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的排量大于排量阈值，和/或，确定第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的砂浓度大于砂浓度阈值，排量阈值和砂浓度阈值为第i-1个压裂段携砂液的排量和砂浓度。

又可选地，当第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第二参数阈值时，若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值大于或等于平均值阈值，则确定第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值。若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则确定第i个压裂段的压裂工艺中在携砂液中加入暂堵剂。可见，当第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第二参数阈值时，说明第i-1个压裂段的裂缝扩展较差，此种情况下需要增加裂缝数目，以及增加对裂缝的填充使得裂缝扩张更深。

若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值大于或等于平均值阈值，参考上文相同情况时的描述可知，此种情况可以采取增加造缝数目的措施。比如，确定第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值，该时长阈值为第i-1个压裂段的前置液阶段的时长。

若第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，参考上文相同情况时的描述可知，此时可以采用增加裂缝填充的措施。但是当压裂段的裂缝扩展较差时，该压裂段不同裂缝的扩展深度差异较大，携砂液中的支撑剂会更多的进入扩展较深的裂缝，从而扩展较浅的裂缝依然无法得到改善。因此此种情况下，可以在携砂液中加入暂堵剂，暂堵剂会更多的进入扩展较深的裂缝使其暂时堵塞。从而扩展较浅的裂缝会受到更大的压力，并且裂缝中进入的支撑剂也会增多，使压裂段的裂缝扩展情况可以得到有效改善。

步骤204、采用第i个压裂段的压裂工艺，对开采井内第i个压裂段进行压裂。

示例地，第i个压裂段的压裂工艺可以包括：

在注入前置液之前，根据确定好的射孔工艺(均匀射孔或者非均匀射孔)对第i个压裂段进行射孔。

在前置液阶段，根据确定好的注入前置液的时长，向井中持续注入前置液。

在携砂液阶段，根据加入携砂液的排量和砂浓度，以及选择是否在携砂液中加入暂堵剂，向井中持续置入携砂液。

步骤205、在对第i个压裂段进行压裂的过程中，获取第i个压裂段的压力曲线。

在对开采井内第i个压裂段进行压裂的过程中，实时获取第i个压裂段的压力曲线，压裂段的压力曲线用于记录压裂段在压裂过程中的压力，其中，i≥1。步骤205可以参考步骤101的相关描述，本申请实施例在此不做赘述。

虽然第i个压裂段的压裂工艺是确定好的，但是在压裂施工过程中仍然需要监测井下的压力情况，确保压裂施工顺利进行。

步骤206、根据获取到的第i个压裂段的压力曲线，确定第i个压裂段的压裂程度参数。

根据第i个压裂段的压力曲线，确定第i个压裂段的压裂程度参数，其中，对于开采井内的每个压裂段，压裂段的压裂程度参数与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关。步骤206可以参考步骤102的相关描述，本申请实施例在此不做赘述。

在对第i个压裂段进行压裂的过程中，根据获取到的第i个压裂段的压力曲线确定第i个压裂段的压裂程度参数，可以实时了解压裂过程中第i个压裂段的裂缝的扩展情况。

步骤207、当第i个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整。

对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整可以参考步骤103中的相关描述，以及步骤203中在第i-1个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时对压裂工艺进行调整的过程。

可选地，对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整，包括：当第i个压裂段的压裂程度参数大于或等于第二参数阈值时，若第i个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则提升第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的排量和携砂液的砂浓度中的至少一种。当第i个压裂段的压裂程度参数小于第二参数阈值时，若第i个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则在第i个压裂段的压裂工艺中的携砂液中加入暂堵剂。

在对第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整后，可以采用目标调整后的压裂工艺继续对第i个压裂段进行压裂。并且，在对第i个压裂段进行继续压裂的过程中，还可以反复采用步骤205至步骤207中的方案对压裂工艺进行目标调整，以使第i个压裂段的压裂效果持续较好。

应理解的是，以上实施例中以i＞1为例，当i＝1时，该压裂工艺调整方法不包括步骤201、202和203，且步骤204中所采用的压裂工艺为预先确定的初始压裂工艺。

综上所述，本申请实施例提供了一种压裂工艺调整方法，可以在对压裂段进行压裂的过程中，获取该压裂段的压力曲线并确定出压裂段的压裂程度参数。当该压裂程度参数小于第一参数阈值时，可以对压裂段的压裂工艺进行目标调整。由于压裂程度参数与压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关，因此，压裂程度参数能够准确地表明压裂段的压裂程度，当压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，表明压裂段的压裂程度较差，此时对压裂段的压裂工艺进行目标调整，能够有效改善裂缝的扩展情况，使得压裂施工的效果较好。

需要说明的是，以上实施例中以压裂段的压裂程度参数与：压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关为例。可选地，该压裂程度参数还可以与其他参数相关。

(1)对于开采井内的每个压裂段：压裂段的压裂程度参数与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值负相关。

示例地，对开采井内的每个压裂段进行压裂时，若压裂施工过程中至少部分压裂阶段的压力平均值越高，那么在受到天然裂缝带影响时，需要降低携砂液排量和砂浓度的幅度就越大，使得压裂段的压裂程度就越差。因此，压裂段的压裂程度参数与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值负相关。

(2)对于开采井内的每个压裂段：压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关，其中，目标距离为：压裂段的中心与目标裂缝的中心的距离，目标裂缝为地层中距离压裂段最近的裂缝。由于目标距离越小，压裂程度受到目标裂缝的影响就越大，压裂段的压裂程度越差，压裂段的压裂程度参数越小，因此压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关。

对于开采井内的每个压裂段，将距离其最近的裂缝确定为目标裂缝，若压裂段的中心与目标裂缝的中心的距离(称为目标距离)较远，则在对该压裂段进行压裂时，该压裂段形成的裂缝不会扩展至目标裂缝，则该压裂段的压裂程度不会受到目标裂缝的影响。示例地，当目标裂缝与压裂段位置关系满足目标条件时，目标距离较远，此时目标裂缝与压裂段的位置关系为“远距离”。

若目标裂缝与压裂段位置关系不满足目标条件，也即该压裂段形成的裂缝会扩展至目标裂缝，那么目标距离越近，压裂过程受到目标裂缝的影响就越大，压裂程度就越差；目标距离越远，压裂过程受到目标裂缝的影响就越小，压裂程度就越好。由此可知，压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关。

示例地，将压裂段的中心与目标裂缝的中心置于同一坐标系(称为第一坐标系)下。该第一坐标轴中，x轴和y轴垂直，且均垂直于重力方向，z轴平行于重力方向。设压裂段中心点为(x，y，z)，天然裂缝带(目标裂缝)中心点为(x_f，y_f，z_f)，则目标距离d(单位：米)可以满足以下公式：

(3)当开采井为采气井时，对于开采井内的每个压裂段：压裂段的压裂程度参数与压裂段的地层中单位体积内的含气量正相关。

对于地层中的气藏以压裂施工的方式进行开采时，在采用相同压裂工艺的条件下，若压裂段对应地层的含气量越高，则该压裂段采气的产量就越高，可以认为该压裂段的压裂程度越好。其中，地层中单位体积可以是一吨岩石的体积，可以理解为地层中单位体积内的含气量可以为每吨岩石中的含气量，单位为吨每立方米(m²/t)。

可选地，对于开采井内的每个压裂段，压裂段的压裂程度参数与压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关，且压裂段的压裂程度参数与压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值负相关，且压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关，且压裂段的压裂程度参数与压裂段的地层中单位体积内的含气量正相关。

此时，压裂段的压裂程度参数可以表示为s_1m，其计算公式可以为：

s_1m＝(q_0m×a-s_0m)×l_d；

其中，q_0m表示含气量，a为正数(比如，a等于3、4、5等)，s_0m＝bMs_m，s_m表示上述方差，b为正数(如1/100或2/100等)，M表示上述均值，l_d与目标距离d负相关。

可选地，当目标条件满足时，可以定义l_d＝1.375，此时压裂段的中心与目标裂缝的中心的位置关系可以为“远距离”。当目标条件不满足时，若目标距离d大于或等于60米，可以定义l_d＝1.25，此时压裂段的中心与目标裂缝的中心的位置关系可以为“近距离”；当目标条件不满足时，若目标距离d大于0米且小于60米，可以定义l_d＝1.125，此时压裂段的中心与目标裂缝的中心的位置关系可以为“近距离横切”；当目标条件不满足时，若目标距离d等于0米，可以定义l_d＝1，此时压裂段的中心与目标裂缝的中心的位置关系可以为“横切”。其中，目标条件可以包括：压裂段的中心与目标裂缝的中心在第一坐标系中x轴方向上的距离大于200米，压裂段的中心与目标裂缝的中心在第一坐标系中y轴方向上的距离大于50米，且压裂段的中心与目标裂缝的中心在第一坐标系中z轴方向上的距离大于30米。压裂段与目标裂缝的位置关系所满足上述目标条件时，压裂段形成的裂缝不会扩展至目标裂缝。从而，当压裂段的中心与目标裂缝的中心的位置关系不同时，l_d不同，压裂段的压裂程度参数s_1m也就不同。

可选地，当s_1m＝(q_0m×a-s_0m)×l_d，a＝3，b＝100，l_d定义为1、1.125、1.25或1.375时，步骤203中的第一参数阈值可以为15，第二参数阈值可以为10。

还需要说明的是，在对开采井中的每个压裂段压裂完成后，还可以统计每个压裂段的采气产量，分析压裂程度参数s_1m与采气产量的关系。示例地，表1给出了开采井A中的各个压裂段压裂完成后，所统计的各项参数。比如，表1中记录了该开采井A每个压裂段的段号、压裂段的的地层中单位体积内的含气量q_0m、压裂段与目标裂缝的位置关系以及l_d，并记录了压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值M、压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差s_m和压裂程度参数s_1m，还记录有压裂段的采气产量(单位为：万立方米/天)。

表1

根据统计的各个压裂段采气产量可以确定出开采井中每个压裂段的采气贡献率(每个压裂段采气产量占整个开采井采气产量的比重)，从而可以分析压裂段的压裂程度参数与压裂段采气贡献率的关系，图2为开采井A中各个压裂段的压裂程度参数与压裂段采气贡献率的关系图。

根据图2反映的情况可以看出，随着压裂段的压裂程度参数变大，压裂段的产气贡献率也在提高，表明压裂段的裂缝扩展越充分，该压裂段的产气效果越好。

由此可知，在对压裂段进行压裂时，通过改进压裂工艺提高压裂段的裂缝的扩展情况，就可以提高压裂段的采气产量。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。本申请中术语“和/或”的含义是指“和”与“或”两种情况中的任意一种。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压裂工艺调整方法，其特征在于，所述方法包括：

在对开采井内第i个压裂段进行压裂的过程中，获取所述第i个压裂段的压力曲线，其中，i≥1，所述压裂段的压力曲线用于记录所述压裂段在压裂过程中的压力；

根据获取到的所述第i个压裂段的压力曲线，确定所述第i个压裂段的压裂程度参数，其中，对于所述开采井内的每个压裂段，所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的方差负相关；

当所述第i个压裂段的压裂程度参数小于第一参数阈值时，对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整；

对于所述开采井内的每个压裂段：

所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的压力曲线中至少部分压裂阶段的压力的平均值负相关，和所述压裂段的压裂程度参数与目标距离正相关，和所述压裂段的压裂程度参数与所述压裂段的地层中单位体积内的含气量正相关；

其中，所述目标距离为所述压裂段的中心与目标裂缝的中心的距离，所述目标裂缝为地层中距离所述压裂段最近的裂缝；

所述压裂程度参数为s_1m；

s_1m＝(q_0m×a-s_0m)×l_d；

其中，q_0m表示所述含气量，s_0m与所述平均值和所述方差均正相关，l_d与所述目标距离正相关，a为正数；

s_0m＝bMs_m；

其中，M表示所述平均值，s_m表示所述方差，b为正数；

当目标条件满足时，l_d＝1.375；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离大于或等于60米，则l_d＝1.25；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离大于0米且小于60米，则l_d＝1.125；

当所述目标条件不满足时，若所述目标距离等于0米，则l_d＝1；

其中，所述目标条件包括：所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在第一坐标系中x轴方向上的距离大于200米，所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在所述第一坐标系中y轴方向上的距离大于50米，且所述压裂段的中心与目标裂缝的中心在所述第一坐标系中z轴方向上的距离大于30米；

所述x轴和所述y轴垂直，且均垂直于重力方向，所述z轴平行于所述重力方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，i＞1，在所述获取所述第i个压裂段的压力曲线之前，所述方法还包括：

在对所述开采井内第i-1个压裂段压裂完成后，获取第i-1个压裂段的压力曲线；

根据获取到的所述第i-1个压裂段的压力曲线，确定所述第i-1个压裂段的压裂程度参数；

根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少部分压裂阶段包括前置液阶段和携砂液阶段。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第一参数阈值时，确定所述第i个压裂段的压裂工艺包括非均匀射孔工艺。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数大于或等于第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值持续增大，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于时长阈值；其中，所述第二参数阈值小于所述第一参数阈值；

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数大于或等于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中携砂液的排量大于排量阈值，和/或，确定所述第i个压裂段的压裂工艺中所述携砂液的砂浓度大于砂浓度阈值；

所述对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整，包括：

当所述第i个压裂段的压裂程度参数大于或等于所述第二参数阈值时，若所述第i个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值不是持续增大，则提升所述第i个压裂段的压裂工艺中所述携砂液的排量和所述携砂液的砂浓度中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i-1个压裂段的压裂程度参数，确定第i个压裂段的压裂工艺，还包括：

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的至少部分压裂阶段中压力的平均值大于或等于平均值阈值，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中前置液阶段的时长大于所述时长阈值；

当所述第i-1个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i-1个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则确定所述第i个压裂段的压裂工艺中在携砂液中加入暂堵剂；

所述对所述第i个压裂段的压裂工艺进行目标调整，包括：

当所述第i个压裂段的压裂程度参数小于所述第二参数阈值时，若所述第i个压裂段的所述至少部分压裂阶段中压力的平均值小于平均值阈值，则在所述第i个压裂段的压裂工艺中的携砂液中加入暂堵剂。