申请/专利权人：合肥迪斯贝能源科技有限公司

申请日：2020-09-10

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN112084454B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10;E21B43/26;E21B43/267;E21B47/00;E21B49/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.01.01#实质审查的生效;2020.12.15#公开

摘要：本发明公开了一种利用压裂施工数据获得裂缝长度方法。本发明包括如下步骤：根据压裂施工期间注入的压裂液量，建立压裂液在地层中渗流模型；根据所述渗流模型，获得真实空间井底压力解；根据压裂施工期间的排量、加砂将井口压力折算到井底压力，并对井底压力进行处理；利用真实空间井底压力解与处理的井底压力数据进行拟合，获得裂缝长度、渗透率及地层压力参数。本发明能够针对压裂液短时间内大量进入地层时产生裂缝，停泵后压裂液向地层内部扩散产生渗流，导致井底压力随时间不断降低，建立相应的地层渗流模型，通过求解方程及理论曲线与实测数据拟合技术，能够获得裂缝长度、地层平均压力和渗透率等参数，直接计算出单井产能。

主权项：1.一种利用压裂施工数据获得裂缝长度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：根据压裂施工期间注入的压裂液量，建立压裂液在地层中渗流模型；步骤S2：根据所述渗流模型，获得真实空间井底压力解；步骤S3：根据压裂施工期间的排量、加砂将井口压力折算到井底压力，并对井底压力进行处理；步骤S4：利用真实空间井底压力解与处理的井底压力数据进行拟合，获得裂缝长度、渗透率及地层压力参数；所述步骤S2中，计算真实空间井底压力解步骤如下：步骤S21：利用注入质量为δm流体后流体密度满足的方程，求解无限大地层中压力分布解其中，步骤S22：利用表达式，并沿裂缝方向进行积分，得到所述真实空间井底压力解pwDtD；其中，式中，pi表示原始地层压力，单位为MPa；χ＝kφμCt表示导压系数，单位为m2s；k表示地层渗透率，单位为um2；μ表示流体粘度，单位为mPa.s；φ为地层孔隙度；Ct表示地层综合压缩系数，单位为1MPa；V表示注入量，单位为m3；详细的推导过程如下，裂缝井的渗流模型为：对无限大平面的微可压缩流体的渗流，密度ρ与压力p之间是线性关系，因此密度ρ也满足扩散方程；若t＝τ时刻在点M'ξ,ζ处注入质量为δm的流体，则密度ρ所满足的方程及其定解条件为： ρx→±∞,y→±∞,t＝ρi2 令Δρx,y,t＝ρi-ρx,y,t，并对Δρx,y,t作空间坐标x,y的Fourier变换： 根据边界条件3及Fourier变换性质，Fourier变换后方程变成： 常微分方程5的解为 对方程7作Fourier逆变换，于是实空间上的解Δρx,y,t可表示成： 而积分： 将式9代入方程8，最后得到ρx，y，t的表达式 式中，A为待定常数，它与注入质量δm有关；下面确定方程10中的常数A；设r2＝x-ξ2+y-ζ2，在t＞τ任意时刻，单位厚度的多孔介质中，流体质量增量δm为： 令u＝r2[14.4χt-τ]，则rdr＝7.2χt-τdu，于是方程11可写成 所以A＝δmφ13将式13代入方程10得到 根据状态方程、体积流量δv和质量δm之间的关系δm＝ρiδv，压力在地层中的分布的表达式为 对于垂直裂缝井，假设沿裂缝方向为x轴，且注入时刻τ＝0，注入量为V，这样方程15中ζ＝0，且通过对方程15沿x轴积分，得到垂直裂缝井的压力分布px,y,t 通过定义无因次参数，得到无因次压力表达式 其中，无因次压力PxD,yD,tD＝172.8π[px,y,t-pi]Ct；无因次时间无量纲注入量xf表示裂缝半长，单位m；无因次距离xD＝xxf；yD＝yxf；误差函数地层无量纲压力表达式17中，取xD＝0和yD＝0，得到垂直裂缝井瞬时注入时的无量纲井底压力表达式： 所述步骤S3中，折算的公式如下： 式中，p表示压力，单位为Pa或Nm2；ρ表示流体密度，单位为kgm3；L、H分别表示两截面之间长度、垂向高差，单位为m；u表示流体速度，单位为ms；g表示重力加速度，单位为ms2；d表示管径，单位为m；f表示摩阻系数；所述步骤S4中，包括如下步骤：步骤S41：压裂停泵后井筒及裂缝充满大量的高压流体，井筒压力下降时流体体积膨胀，膨胀后的流体渗入地层；其中，流体状态方程表示为： 式中，Cf表示流体压缩系统，单位为1Pa；表示井筒及裂缝中流体体积，单位为m3；方程20改变为： 式中，表示停泵后进入地层的流量，单位为m3d；CfVw＝C定义为井筒存储常数，单位为m3Pa；Vw表示为井筒及裂缝的总体积，单位为m3；考虑井筒存储及表皮后，停泵期间的井底压力PWD表示为： 式中，表示为无量纲井筒存储常数；S表示为表皮系数；PD为方程18给出的表达式；步骤S42：对实测的压裂停泵数据进行处理，并计算压力及导数，利用停泵压裂期间的井底无量纲压力及导数图版进行曲线拟合，得到时间拟合值TM、压力拟合值PM、CD和S；1由压力拟合值PM得到 2由时间拟合值TM得到 由CD得到

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