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CN107194101A - 水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法 - Google Patents

水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法 Download PDF

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CN107194101A CN201710413336.4A CN201710413336A CN107194101A CN 107194101 A CN107194101 A CN 107194101A CN 201710413336 A CN201710413336 A CN 201710413336A CN 107194101 A CN107194101 A CN 107194101A
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Abstract

本发明涉及一种水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法。主要解决了现有常规方法不能现场简便、实时诊断低渗透油藏薄互储层水平井穿层压裂时裂缝高度与穿层层数的问题。其特征在于：包括以下步骤：（1）选取水平井同区块的储层发育特征相同的相邻直井，做地应力解释曲线，确定纵向油层与隔层地应力波动次数；（2）对水平井进行现场测试压裂；（3）通过绘制G函数，解释压裂裂缝在闭合过程中产生的滤失波动次数；（4）对应压裂裂缝滤失波动次数与油层、隔层地应力波动次数，确定压裂裂缝纵向上沟通油层的层数与裂缝高度。该水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法能够实时、客观、有效的诊断水平井压裂裂缝穿层层数。

Description

水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法
技术领域
本发明涉及石油开发技术领域，具体地涉及一种水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法。
背景技术
在低渗透油田薄互储层水平井压裂施工时，需判断施工中水平井人工裂缝的纵向穿层层数，以指导压裂改造及后续开发。常规的方法是采用井下微地震等裂缝形态监测技术检测人工裂缝高度，一方面价格昂贵，不可能每口井都进行裂缝形态测试，另一方面裂缝形态监测技术普遍检测的是动态裂缝，裂缝尺寸偏差较大，无法在现场及时、有效的判断人工裂缝纵向延伸状态，也无法确定人工裂缝纵向穿层的层数及高度，因此无法指导压裂施工。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有常规方法不能现场简便、实时诊断低渗透油藏薄互储层水平井穿层压裂时裂缝高度与穿层层数的问题，而提供一种水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法。该水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，能够实时、客观、有效的诊断水平井压裂裂缝穿层层数。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，包括以下步骤：
包括以下步骤：
第一步：选取水平井同区块的储层发育特征相同的相邻直井，做地应力解释曲线，在地应力曲线中标注储层纵向发育的油层、隔层位置，观察油层、隔层的应力差，以应力差≥1MPa作为一次波动，确定纵向油层与隔层地应力波动次数；
第二步：对水平井进行现场测试压裂；
第三步：通过绘制G函数，解释压裂裂缝在闭合过程中产生的滤失波动次数。
第四步：对应压裂裂缝滤失波动次数与油层、隔层地应力波动次数，确定压裂裂缝纵向上沟通油层的层数与裂缝高度。
所述步骤二中测试压裂是在主压裂施工前，采用高压泵组以不同排量将一定量的液体注入地层，使地层产生裂缝，然后停止注入，等待裂缝闭合的全过程；同时采集压力和施工排量数据；起始排量为1.0～2.0m3/min，最高排量为在预测最高排量基础上，增加0.5m3/min～1.0m3/min排量；从起始排量，每步骤按0.5m3/min～1.0m3/min排量增加，直至最高排量，每个步骤施工时间1min，其中压力稳定时间不少于0.5min，最高排量稳定时间2～4min；降排量时从最高排量每步骤按2m3/min～3m3/min排量下降，每个步骤施工时间15s，分(2～3)个降落至排量为零停泵；停泵测压降曲线，见拐点后10 min停止测试；泵测压降曲线的时间不小于60 min。
所述步骤三中绘制G函数的过程为：G函数为表征时间的一个特定函数，采集测试压裂的施工压力、施工排量、压降数据，应用FracproPT压裂模拟、优化软件，把压裂数据输入到程序里，给施工曲线分段，给施工工序表附上压裂液类型，在段类型栏中定义段的性质，划分为测试压裂、前置液、携砂液、关井；在模拟控制界面模拟运行，在小型压裂分析界面选择泵注入段，在闭合压力标签界面，选择ISIP绘图求取停泵压力，然后选择G函数绘图，获得G函数图，观察 G函数图，分析压裂裂缝滤失波动特征，确定波峰数量。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，能够实时、客观、准确、有效的诊断水平井压裂裂缝穿层层数，从而指导压裂增产改造与有效开发，操作方便简单、安全有效。
附图说明：
附图1是本发明中实施例1中大165-98-平106井钻遇轨迹示意图；
附图2是本发明实施例1 中大165-96-斜102井应力剖面示意图；
附图3是本发明实施例1中大165-98-平106井G函数曲线。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例将对本发明作进一步说明：
实施例1
水平井大165-98-平106井位于大庆新站油田，完钻垂深1500m，完钻井深2607m，进行压裂增产改造，储层纵向发育PⅠ1、PⅠ31、PⅠ32、PⅠ4、PⅠ5五个油层，大165-98-平106井只钻遇PⅠ31、PⅠ32油层。如图1所示。
首先水平井同区块相邻直井大165-96-斜102井，采用测井数据的伽玛、密度、声波计算地应力，做地应力曲线，对应直井测井曲线各油层深度，在地应力曲线中标注储层纵向发育的PⅠ1、PⅠ31、PⅠ32、PⅠ4、PⅠ5五个油层位置，观察地应力剖面图中地应力波动情况，可看出波动5次，其中PⅠ31、PⅠ32为水平井大165-98-平106井所钻遇目的油层。如图2所示。
然后水平井大165-98-平106井射孔段2158.0 m ~2155.0m进行现场测试压裂，采集施工排量、施工压力、停泵压力、压降曲线数据，施工排量为1.1m3/min-1.8m3/min -2.4m3/min -2.7m3/min -3.3m3/min，相应施工压力为34.6MPa -38.5MPa -42.0MPa -43.5MPa -48.8MPa，停泵压力19.3MPa，停泵60 min。
采用FracproPT压裂模拟、优化软件，应用测试压裂采取数据进行G函数拟合，解释裂缝在闭合过程中的滤失波动形状，可观察到裂缝滤失产生5次波动。如图3所示。
最后将地应力曲线与G函数曲线相结合，压裂裂缝在闭合时是由裂缝端部至中心位置（射孔层）逐级闭合，由于储、隔层物性的不同，滤失相应的产生波动，将地应力波峰与G函数压裂裂缝滤失波峰相对应，可以确定压裂裂缝纵向上沟通了PⅠ1、PⅠ31、PⅠ32、PⅠ4、PⅠ5这五个油层，如图2所示，这五个油层的底部深度为1670m，顶部深度为1650m，深度差值为20m，由此可确定压裂裂缝高度20m。
该应用于水平井压裂裂缝穿层层数的诊断方法，简便、有效的评价了水平井压裂裂缝的高度与穿层层数，操作方便简单、安全有效。

Claims (4)

1.一种水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：选取水平井同区块的储层发育特征相同的相邻直井，做地应力解释曲线，在地应力曲线中标注储层纵向发育的油层、隔层位置，观察油层、隔层的应力差，以应力差≥1MPa作为一次波动，确定纵向油层与隔层地应力波动次数；
第二步：对水平井进行现场测试压裂；
第三步：通过绘制G函数，解释压裂裂缝在闭合过程中产生的滤失波动次数；
第四步：对应压裂裂缝滤失波动次数与油层、隔层地应力波动次数，确定压裂裂缝纵向上沟通油层的层数与裂缝高度。
2.根据权利要求1所述的水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，其特征在于：所述步骤二中测试压裂是在主压裂施工前，采用高压泵组以不同排量将一定量的液体注入地层，使地层产生裂缝，然后停止注入，等待裂缝闭合的全过程；同时采集压力和施工排量数据；起始排量为1.0～2.0m3/min，最高排量为在预测最高排量基础上，增加0.5 m3/min～1.0m3/min排量；从起始排量，每步骤按0.5m3/min～1.0m3/min排量增加，直至最高排量，每个步骤施工时间1min，其中压力稳定时间不少于0.5min，最高排量稳定时间2～4min；降排量时从最高排量每步骤按2m3/min～3m3/min排量下降，每个步骤施工时间15s，分2～3个降落至排量为零停泵；停泵测压降曲线，见拐点后10 min停止测试。
3.根据权利要求2所述的水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，其特征在于：所述步骤二停泵测压降曲线的时间不小于60 min。
4.根据权利要求1所述的水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法，其特征在于：所述步骤三中绘制G函数的过程：采集测试压裂的施工压力、施工排量、压降数据，应用FracproPT压裂模拟、优化软件，把压裂数据输入到程序里，给施工曲线分段，给施工工序表附上压裂液类型，在段类型栏中定义段的性质，划分为测试压裂、前置液、携砂液、关井；在模拟控制界面模拟运行，在小型压裂分析界面选择泵注入段，在闭合压力标签界面，选择ISIP绘图求取停泵压力，然后选择G函数绘图，获得G函数图，观察 G函数图，分析压裂裂缝滤失波动特征，确定波峰数量。
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