數(shù)； 2) 將非均質(zhì)氣藏沿所述水平井筒的長度方向劃分成至少兩個滲流帶，所述滲流帶含有 人工裂縫； 3) 建立每一個所述滲流帶的滲流單元模擬模型； 4) 建立至少兩個所述滲流單元的滲流模擬模型； 5) 耦合各個所述滲流單元的滲流的模擬模型，計算非均質(zhì)氣藏壓裂水平井的產(chǎn)量； 6) 將時間離散化，重復(fù)步驟1~5,預(yù)測特低滲透應(yīng)力敏感儲層壓裂水平井非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)量。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述儲層的基本參數(shù)包括:原 地應(yīng)力方向、儲層厚度、儲層溫度、孔隙度、滲透率;所述流體的基本參數(shù)包括:氣體粘度、氣 體臨界壓力、氣體偏差因子、氣體臨界溫度;所述水平井筒的基本參數(shù)包括:水平井方位、水 平井井筒長度。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2)具體為:根據(jù)儲層在水平井筒長 度方向上滲透率的差異，將滲透率相同的儲層劃分成同一個含有人工裂縫滲透帶的滲流 帶。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述滲流單元的基本流動過程包括:基質(zhì)線 性流、當(dāng)量井徑向流和裂縫內(nèi)的線性滲流；以第1個條帶基質(zhì)中的第1個滲流單元為例計算 滲流單元中各流動過程的阻力。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括： a、 根據(jù)關(guān)系式：計算I區(qū)線性流的阻力，式中:Rd為第i滲 透帶中第j個滲流單元I區(qū)基質(zhì)線性流阻力，單位為MPa2/( (m3/d) · (mPa · s)) ;T為氣藏溫 度，單位為K; Ts。為標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度，單位為K;ps。為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，單位為MPa; Iij為第i滲透帶中 第j條裂縫與上一條裂縫滲流距離，單位為m; Xf為裂縫半長，單位為m; Iu為第i滲透帶基質(zhì)滲 透率，單位為mD; h為儲層厚度，單位為m; b、 根據(jù)關(guān)系式：計算Π區(qū)徑向流阻力； 式中：Rnij為第i滲透帶中第j個滲流單元當(dāng)量井徑向流阻力，單位為MPa2/( (m3/d) · (mPa · 8));1?^為裂縫滲透率，單位為0(^|^為裂縫寬度，單位為〇11; c、 根據(jù)所述的I區(qū)線性流的阻力和Π區(qū)徑向流阻力，建立所述滲流帶的滲流單元的模 擬豐吳型。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟a中，所述關(guān)系式根據(jù)氣藏啟動壓力梯度下的基質(zhì)線性流動流量與擬壓力關(guān)系，得出公式：根據(jù)擬壓力定義，氣體流過距離d時消耗的啟動壓力為Glj · d，將Glj · d定義為啟動壓力 PB;因此可做以下轉(zhuǎn)化：式中：Wuij、Wdij分別為I區(qū)基質(zhì)線性流外擬壓力和內(nèi)擬壓力，為流體流過 長度為ClijI區(qū)基質(zhì)的啟動擬壓差，單位為MPa2/(mPa · s) ;Gij為I區(qū)基質(zhì)的啟動壓力梯度，單 位為MPa/m;dij為I區(qū)基質(zhì)線性流長度，單位為m;qij為流量，單位為m3/d;xf為裂縫半長，單位 為m; ki為第i滲透帶基質(zhì)滲透率，單位為mD; h為儲層厚度，單位為m; T為氣藏溫度，單位為K; Tsc為標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度，單位為K; ps。為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，單位為MPa。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟b中： 根據(jù)同一個滲流單元內(nèi)，I區(qū)和II區(qū)邊界位置處的壓力相等，I區(qū)線性流的內(nèi)壓即為Π 區(qū)徑向流的外壓，則徑向流流量與壓差關(guān)系式為：式中：Wwfij為Π區(qū)徑向流內(nèi)擬壓力，單位為MPa2/(mPa · s) ;rwij為當(dāng)量井半徑，單位為 m； 所述當(dāng)量直井的半徑rw通過當(dāng)量井徑模型求取，具體為： 通過建立裂縫產(chǎn)量和直井產(chǎn)量相等的關(guān)系式從而得到當(dāng)量井徑與裂縫半長之間關(guān)系 式，下面分別建立求取當(dāng)量直徑和裂縫的產(chǎn)量： 直井產(chǎn)量:求取定壓供給邊界條帶氣藏中一口直井六:的穩(wěn)態(tài)產(chǎn)量，根據(jù)鏡像反映原理， 將其轉(zhuǎn)化為一排生產(chǎn)井和一排注氣井的產(chǎn)量穩(wěn)態(tài)進(jìn)行求解； 根據(jù)等值滲流阻力法，得一口井產(chǎn)量：有限導(dǎo)流裂縫產(chǎn)量：式中：ψ為裂縫方向上X點處擬壓力，單位為MPa2/(mPa · s);kfij為裂縫滲透率，單位為 Dc; Wf ij為裂縫寬度，單位為cm; 解出裂縫內(nèi)平均壓力近似為裂縫內(nèi)壓力，流體從基質(zhì)流到裂縫內(nèi)滿足線性流動規(guī)律， 線性流外擬壓力為Ψ@，求出基質(zhì)線性流流量，再由質(zhì)量守恒得裂縫產(chǎn)量：對比當(dāng)量直井的產(chǎn)量式(6)與有限導(dǎo)流裂縫的產(chǎn)量式(8)得當(dāng)量井半徑公式：式中，rw為當(dāng)量井半徑，單位為m; 將式(8)代入式(5)得到滲流單元Π區(qū)當(dāng)量井附近等效徑向流阻力為：8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟4)具體為： 在求得各區(qū)流動阻力之后，根據(jù)不同滲流區(qū)域間滿足壓力連續(xù)、流量相等的基本原理， 利用等值滲流阻力法即求得壓裂水平井產(chǎn)能公式。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟5)具體為:流體由兩邊向中間流動， 先分析兩邊滲透帶裂縫產(chǎn)能方程再分析中間裂縫產(chǎn)能方程，相鄰裂縫間用等值滲流阻力法 連接各阻力得到個方程組成的線性方程組； 計算第1滲透帶中裂縫產(chǎn)量，公式為：計算第3滲透帶中裂縫產(chǎn)量，公式為：由于第2滲透帶最外兩個滲流單元分別與1、3滲透帶相連，則其I區(qū)基質(zhì)線性流阻力為：假設(shè)中間分流裂縫為第2滲透帶中第m條裂縫所等效的井排，該井排為左右兩流量匯合 處，所以可列出N2+l個方程：式中：q2m為左邊流向分流井排的流量，單位為m3/d; q2(m+1)為右邊流向分流井排的流量， 單位為m3/d;分流裂縫的實際流量為兩者之和，單位為m3/d; 同理，當(dāng)存在任意個非均質(zhì)滲透帶時，方程也可由此得出，此時第N個非均質(zhì)滲透帶，同 時l〈N〈Nm，的滲流方程為：根據(jù)擬壓力定義，擬啟動擬壓差可采用壓力平方差表示：同理可得地層中任意一點壓力P的擬壓力函數(shù)表達(dá)式：基于以上推導(dǎo)過程，可得到一個(N+l) X (N+1)的封閉線性方程組，N為裂縫條數(shù)，采用 高斯消元法可以求解得到各裂縫產(chǎn)量，最終疊加得到穩(wěn)態(tài)條件下壓裂水平井產(chǎn)能； 壓裂水平井總的產(chǎn)量為：式中，Q為壓裂水平井產(chǎn)量，單位為m3/d。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟6)具體包括:求解特低滲透非均質(zhì) 氣藏在非穩(wěn)態(tài)條件下產(chǎn)量，將非穩(wěn)態(tài)滲流過程劃分為至少兩個時間段，公式表示為t = n · At，經(jīng)過步驟1~5,解得到第一個At時間段內(nèi)壓裂水平井產(chǎn)量； 對于定容封閉氣藏，壓裂水平井衰竭式開發(fā)，地層壓力會逐漸降低，整個開發(fā)過程是不 穩(wěn)定滲流過程，由物質(zhì)平衡原理，得到經(jīng)過第一個時間段At后，氣藏平均壓力為：式中，P為平均氣藏壓力，單位為MPa; pi為原始?xì)獠貕毫Γ瑔挝粸镸Pa; z為氣體偏差因子， 無因次;Zi為原始條件下的氣體偏差因子，無因次;GpS氣藏產(chǎn)出氣量，單位為m3;G為氣藏原 始儲量，即地質(zhì)儲量，單位為m 3; 經(jīng)過生產(chǎn)時間段At后，由于儲層壓力下降，會引起不同尺度氣孔、溶蝕孔洞、孔隙吼道 發(fā)生收縮變形，儲層產(chǎn)生應(yīng)力敏感效應(yīng)，從而引起滲透率下降，此時的儲層基質(zhì)滲透率可表 示為儲層原始基質(zhì)滲透率kmQ與目前平均地層壓力p的函數(shù)關(guān)系，表示為：式中，k為儲層基質(zhì)滲透率，單位為mD; kmo儲層的原始基質(zhì)滲透率，單位為mD; α為基質(zhì)滲 透率變形因子，單位為MPa' 在生產(chǎn)時間經(jīng)過第一個時間段At后，由式(21)計算得到的地層平均壓力ρ近似處理為 邊界壓力pe，由式(22)計算得到儲層壓力下降后的地層基質(zhì)滲透率，用△ t時間段后得到的 邊界壓力P4P儲層基質(zhì)滲透率k，作為下一個時間段△ t的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟1~5，得到下 一階段的產(chǎn)量； 如此反復(fù)迭代求解，重復(fù)步驟1~5，預(yù)測整個非穩(wěn)態(tài)滲流過程的生產(chǎn)效果。
【專利摘要】本申請公開了一種低滲透非均質(zhì)應(yīng)力敏感儲層壓裂水平井產(chǎn)量預(yù)測方法，主要包括以下步驟：收集儲層、流體、水平井筒的基本參數(shù)；將非均質(zhì)氣藏沿是所述水平井筒的長度方向劃分成至少兩個滲流帶，所述滲流帶含有人工裂縫；建立每一個所述滲流帶的滲流單元模擬模型；建立至少兩個所述滲流單元的滲流模擬模型；耦合各個所述滲流單元的滲流的模擬模型；將時間離散化，重復(fù)步驟1～5，預(yù)測特低滲透應(yīng)力敏感儲層壓裂水平井非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)量。本申請的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)特低滲透非均質(zhì)氣藏壓裂水平井的非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)量預(yù)測，克服了現(xiàn)有技術(shù)中只能實現(xiàn)對均質(zhì)氣藏、不考慮啟動壓力和應(yīng)力敏感效應(yīng)的缺點，從而提高致密氣藏水平井壓裂改造的有效性和效果。
【IPC分類】E21B49/00
【公開號】CN105484741
【申請?zhí)枴緾N201510895756
【發(fā)明人】曾凡輝, 郭建春, 龍川
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月7日