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申请/专利权人：广州海洋地质调查局

摘要：本发明涉及油气田开发压裂工程的技术领域，特别是涉及一种水平井穿层压裂设计方法，该设计方法兼顾目的油气层与相邻油气藏同时开发，采用软件模拟优化裂缝参数和施工参数，并综合考虑泥岩夹层人工裂缝携砂液的通过性和泥岩夹层压后导流能力的评价结果，进一步合理优化穿层压裂设计参数，为穿层压裂设计提供一种科学的方法。包括以下步骤：1建立单井地质模型；2利用产能模型优化裂缝参数；3利用软件模拟分析人工裂缝扩展规律；4携砂液在泥岩夹层人工裂缝内通过性分析；5泥岩夹层人工裂缝内不同铺砂浓度导流能力评价；6穿层压裂施工参数优化。

主权项：1.一种水平井穿层压裂设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1建立单井地质模型；2利用产能模型优化裂缝参数；3利用软件模拟分析人工裂缝扩展规律；4携砂液在泥岩夹层人工裂缝内通过性分析；5泥岩夹层人工裂缝内不同铺砂浓度导流能力评价；6穿层压裂施工参数优化；所述步骤1建立单井储层地质模型，模型考虑目的油气层和相邻油气层的砂体厚度、孔隙度、渗透率、闭合应力、杨氏模量、泊松比、地层压力，含油气饱和度以及泥岩夹层厚度、闭合应力、杨氏模量、泊松比；所述步骤2利用产能模型优化裂缝参数，在所述步骤1地质模型基础上，假设泥岩夹层为无渗透性的干层，在人工裂缝同时兼顾目的油气层和相邻油气层的基础上，采用油气藏压裂产能预测软件优化裂缝参数，确定最优裂缝长度Lf、最优裂缝高度Hf和最优裂缝导流能力Fcd-f；所述步骤3利用软件模拟分析人工裂缝扩展规律，在所述步骤1基础上，利用软件模拟在不同施工参数条件下的人工裂缝形态，明确施工参数与裂缝长度L、裂缝高度H、导流能力Fcd和泥岩夹层裂缝宽度Ws的关系，以目的油气层和相邻油气层同时改造为目的，初步优化施工排量Qi、施工液量Vl-i、施工砂量Vs-i、施工砂比ηi和前置液比例γi；所述步骤4携砂液在泥岩夹层人工裂缝内通过性分析是结合步骤3中所述的施工参数与泥岩夹层内裂缝宽度Ws的关系，利用Gruesbeck支撑剂桥架准则，分析携砂液在泥岩夹层内人工裂缝的通过性，并以携砂液在泥岩夹层内不发生桥堵为原则，优选支撑剂粒径和施工参数，Gruesbeck支撑剂桥架准则为：①当携砂液砂比η＞17％时，若泥岩夹层内裂缝宽度Ws＜3×Rp，则携砂液在泥岩夹层内发生桥堵；②当携砂液砂比η＜17％时，若泥岩夹层内裂缝宽度Ws＜1+2η0.17×Rp，则携砂液在泥岩夹层内发生桥堵；其中：η＝支撑剂体积压裂液体系×100％；Rp为支撑剂直径；所述步骤5泥岩夹层人工裂缝内不同铺砂浓度导流能力评价，首先是选取若干块泥岩夹层岩芯，并沿轴线劈裂进行人工造缝处理，再分别铺置不同浓度的支撑剂，采用高温高压驱替装置，测定各铺砂浓度条件下泥岩夹层闭合压力条件下的长期导流能力，明确铺砂浓度与泥岩夹层裂缝导流能力关系，并以满足裂缝最优导流能力为原则，优选满足油气渗流的支撑剂类型和铺砂浓度；所述步骤6穿层压裂施工参数优化，结合步骤2、3、4和5，以同时满足①目的油气层在压裂改造的同时能够有效兼顾相邻油气层的改造；②穿层压裂在施工过程中携砂液能够顺利通过泥岩夹层内人工裂缝而不发生桥堵；③压后泥岩夹层内支撑裂缝的导流能力满足油气渗透这三个条件为原则，优化最终施工排量Qo，施工液量Vl-o，施工砂量Vs-o，施工砂比ηo和前置液比例γo，同时优选合适的支撑剂粒径。

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