申请/专利权人：中国石油天然气股份有限公司

申请日：2020-12-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114592823B

主分类号：E21B33/13

分类号：E21B33/13;E21B43/26;E21B43/27

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.06.24#实质审查的生效;2022.06.07#公开

摘要：本发明提供了一种暂堵转向材料用量的确定方法及应用，该确定方法包括：确定储层力学参数，并刻画天然裂缝的数量、产状，确定暂堵转向材料的承压能力、暂堵层渗透率和施工规模；确定水力裂缝尺寸和施工规模；当储层中天然裂缝的数量＞0，计算天然裂缝开启所需的净压力临界值，确定所述天然裂缝的开启条数；当储层中天然裂缝的数量为0，计算新的分支缝开启所需的净压力临界值；计算暂堵天然裂缝和水力裂缝所需的暂堵转向材料的用量。本发明还提供了上述方法在油气井压裂酸化施工中的应用。本发明提供的方法考虑不同产状天然裂缝的存在、不同暂堵转向材料暂堵承压能力对暂堵转向材料用量的影响，过程简单、结果准确且符合暂堵的实际情况。

主权项：1.一种暂堵转向材料用量的确定方法，其包括：步骤一，确定储层力学参数，并刻画天然裂缝的数量、天然裂缝的产状，确定暂堵转向材料的承压能力、暂堵层渗透率；步骤二，根据储层力学参数，通过压裂模拟实验确定水力裂缝尺寸和施工规模；步骤三，当储层中天然裂缝的数量＞0，根据所述储层力学参数和天然裂缝的产状计算天然裂缝开启所需的净压力临界值，再根据所述暂堵转向材料的承压能力确定所述天然裂缝的开启条数；当储层中天然裂缝的数量＝0，根据所述储层力学参数计算新的分支缝开启所需的净压力临界值；其中，所述新的分支缝开启所需的净压力临界值为：Pnet＝σH-σh+St，其中，Pnet为裂缝开启所需的净压力临界值，单位为MPa；σH为最大水平应力，单位为MPa；σh为最小水平应力，单位为MPa；St为岩石抗张强度，单位为MPa；当裂缝近壁面的孔隙压力P满足P≥Pnet时，新的分支缝开启；步骤四，当储层中天然裂缝的数量＞0，根据施工规模、暂堵层渗透率、天然裂缝的产状、天然裂缝开启所需的净压力临界值和天然裂缝开启条数，计算暂堵天然裂缝和水力裂缝所需的暂堵转向材料的用量；当储层中天然裂缝的数量＝0，根据施工规模、暂堵层渗透率、新的分支缝开启所需的净压力临界值，计算暂堵水力裂缝所需的暂堵转向材料的用量；所述暂堵转向材料的用量的计算公式包括：M＝2Md0+Md1+Md2+…Mdi，其中，M为暂堵转向材料的总用量，Md0为暂堵单条水力裂缝所需的暂堵转向材料用量，Mdi为暂堵第i条开启的天然裂缝所需的暂堵转向材料用量；暂堵单条水力裂缝或单条天然裂缝所需的暂堵转向材料用量的计算公式为： 其中，Md为暂堵单条水力裂缝或单条天然裂缝所需的暂堵转向材料用量，单位为kg；ρd为暂堵转向材料表观密度，单位为kgm3；Hf为水力裂缝或天然裂缝的高度，单位为m；Wf为水力裂缝或天然裂缝的宽度，单位为m；ΔP’为井筒憋压，单位为Pa，其数值与裂缝开启所需的净压力临界值相等；Kd为暂堵层渗透率，单位为m2；μ为携带液粘度，单位为Pa·s；Q为施工排量，单位为m3s；其中，当天然裂缝条数＞0时，计算暂堵单条水力裂缝和天然裂缝所需的暂堵转向材料用量采用的ΔP’与天然裂缝开启所需的净压力临界值相等；当天然裂缝条数＝0时，计算暂堵单条水力裂缝所需的暂堵转向材料用量采用的ΔP’与新的分支裂缝开启所需的净压力临界值相等；所述暂堵单条水力裂缝或天然裂缝所需的暂堵转向材料用量的计算公式为：Md＝ρd×Hf×Wf×LdMd为暂堵单条水力裂缝或天然裂缝所需的暂堵转向材料的用量，单位为kg；ρd为暂堵转向材料表观密度，单位为kgm3；Ld为裂缝暂堵段长度，单位为m；Hf为水力裂缝或天然裂缝的高度，单位为m；Wf为水力裂缝或天然裂缝的宽度，单位为m；上述公式中，Ld的计算公式为： ΔP’为井筒憋压，单位为Pa，其数值与裂缝开启所需的净压力临界值相等；Kd为暂堵层渗透率，单位为m2；μ为携带液粘度，单位为Pa·s；Q为施工排量，单位为m3s；其中，当天然裂缝开启的条数＞0时，计算暂堵单条水力裂缝和天然裂缝所需的暂堵转向材料用量采用的ΔP’与天然裂缝开启所需的净压力临界值相等；当天然裂缝开启的条数＝0时，计算暂堵单条水力裂缝所需的暂堵转向材料用量采用的ΔP’与新的分支缝开启所需的净压力临界值相等。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国石油天然气股份有限公司 暂堵转向材料用量的确定方法及应用

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