CN112282721A - 一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 - Google Patents
一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112282721A CN112282721A CN202011560173.0A CN202011560173A CN112282721A CN 112282721 A CN112282721 A CN 112282721A CN 202011560173 A CN202011560173 A CN 202011560173A CN 112282721 A CN112282721 A CN 112282721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flowback
- parameters
- fracturing
- fracturing fluid
- wellhead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，包括获取目标页岩气井的水力压裂参数、储层流体参数、储层岩石参数、完井参数；根据水力压裂参数以及支撑剂返排生产模型预测井底流压支撑剂返排量；再根据储层流体参数、储层岩石参数、完井参数以及井底流压支撑剂返排量计算井口压力和返排压裂液井口流速；最后根据井口压力和返排压裂液井口流速对临界返排速度油嘴程序进行优化，获得优化返排参数。本发明优选油嘴尺寸、井口压降、日返排液量等优化返排参数，从而提高产量和采收率。
Description
技术领域
本发明属于水力压裂工艺技术领域，具体涉及一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法。
背景技术
随着压后评估技术的不断发展，压后返排是衔接页岩气水平井压裂与生产的重要环节，对于压裂和生产效果的影响十分显著，所以压裂液返排控制技术已受到越来越多的重视。为使压裂液更快地返排出地层，同时保证尽可能多的支撑剂停留在裂缝中，科学合理的压裂液返排程序也就变的尤为重要，但是现有的返排制度还存在以下的问题与技术难点：1、长期含水，井筒容易积液；2、支撑剂回流、有效裂缝体积减小；3、焖井时间、返排率对累计产量影响机理仍然认识不清；4、页岩裂缝缝网复杂渗流机理仍认识不清，亟待攻关。
其返排损伤机理：
（1）页岩气井压裂液返排过程中各种损害因素是难以避免，且除水相圈闭损害外大多是不可逆的；
（2）不同排液阶段，返排损伤机理存在差异，慢返排或快返排均会对储层造成不可逆伤害，需要寻找到最佳平衡点；
为保证裂缝有较高的导流能力，必须制定合理的油嘴程序，达到压后增产的效果。
发明内容
为了克服现有技术中的缺点，本发明提供一种提高产量及采收率的页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，包括以下步骤：
获取目标页岩气井的水力压裂参数、储层流体参数、储层岩石参数、完井参数；
根据水力压裂参数以及支撑剂返排生产模型预测井底流压支撑剂返排量；
再根据储层流体参数、储层岩石参数、完井参数以及井底流压支撑剂返排量计算井口压力和返排压裂液井口流速；
最后根据井口压力和返排压裂液井口流速对临界返排速度油嘴程序进行优化，获得优化返排参数。
进一步的技术方案是，所述水力压裂参数包括裂缝半长、传导率、裂缝宽度、裂缝高度。
进一步的技术方案是，所述支撑剂返排生产模型如下：
式中：Q lc 表示支撑剂返排量；α表示放大系数，取值1.2；D表示井筒直径；u´ lc 表示修正临界速度；u lc 表示临界速度；ρ表示返排压裂液密度；ρ s 表示支撑剂颗粒密度；d p 表示支撑剂颗粒直径。
进一步的技术方案是，所述优化返排参数包括油嘴直径、井口压降、日返排液量。
进一步的技术方案是，所述油嘴直径通过以下公式计算得到：
式中：r表示油嘴直径；ξ表示局部阻力系数；v表示返排压裂液井口流速；R表示井筒半径；ρ表示返排压裂液密度；p(t)表示返排过程中的井口压力；P 0表示一个标准大气压；w表示裂缝宽度；H w 表示裂缝高度。
与现有技术相比，具有以下优点：本发明考虑水平井段、造斜井段、垂直井段的不同流型及压力损失计算,充分考虑页岩气特殊渗流特性，以压力、流量耦合页岩气井裂缝-井筒-油嘴，优选油嘴尺寸、井口压降、日返排液量等优化返排参数，从而提高产量和采收率。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做更进一步的说明。
如图1所示，本发明的一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，包括以下步骤：
步骤一、获取目标页岩气井的水力压裂参数（裂缝半长、传导率、裂缝宽度、裂缝高度）、储层流体参数、储层岩石参数、完井参数；
步骤二、根据水力压裂参数以及以下的支撑剂返排量计算模型预测井底流压支撑剂返排量；
式中：Q lc 表示支撑剂返排量；α表示放大系数，取值1.2；D表示井筒直径；u´ lc 表示修正临界速度；u lc 表示临界速度；ρ表示返排压裂液密度；ρ s 表示支撑剂颗粒密度；d p 表示支撑剂颗粒直径；
步骤三、再根据储层流体参数、储层岩石参数、完井参数以及井底流压支撑剂返排量计算井口压力和返排压裂液井口流速；
步骤四、以井口压力和返排压裂液井口流速耦合页岩气井裂缝-井筒-油嘴，最后对临界返排速度油嘴程序进行优化，获得优化返排参数（油嘴直径、井口压降、日返排液量）；
其中油嘴直径通过以下公式计算得到：
式中：r表示油嘴直径；ξ表示局部阻力系数；v表示返排压裂液井口流速；R表示井筒半径；ρ表示返排压裂液密度；p(t)表示返排过程中的井口压力；P 0表示一个标准大气压；w表示裂缝宽度；H w 表示裂缝高度。
本发明采用模型优化设计、实时调整油嘴，使得产量及采收率EUR显著提高。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取目标页岩气井的水力压裂参数、储层流体参数、储层岩石参数、完井参数；
根据水力压裂参数以及支撑剂返排生产模型预测井底流压支撑剂返排量；
再根据储层流体参数、储层岩石参数、完井参数以及井底流压支撑剂返排量计算井口压力和返排压裂液井口流速；
最后根据井口压力和返排压裂液井口流速对临界返排速度油嘴程序进行优化，获得优化返排参数。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，其特征在于，所述水力压裂参数包括裂缝半长、传导率、裂缝宽度、裂缝高度。
3.根据权利要求2所述的一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，其特征在于，所述支撑剂返排生产模型如下：
式中：
表示支撑剂返排量；
表示放大系数，取值1.2；D表示井筒直径；
表示修正临界速度；
表示临界速度；
表示返排压裂液密度；
表示支撑剂颗粒密度；
表示支撑剂颗粒直径。
4.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，其特征在于，所述优化返排参数包括油嘴直径、井口压降、日返排液量。
5.根据权利要求4所述的一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法，其特征在于，所述油嘴直径通过以下公式计算得到：
式中：r表示油嘴直径；
表示局部阻力系数；v表示返排压裂液井口流速；R表示井筒半径；
表示返排压裂液密度；
表示返排过程中的井口压力；
表示一个标准大气压；w表示裂缝宽度；H w 表示裂缝高度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011560173.0A CN112282721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011560173.0A CN112282721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112282721A true CN112282721A (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74426370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011560173.0A Pending CN112282721A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112282721A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113586044A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-02 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种自喷页岩气试气工作制度的优化方法及*** |
| CN114991734A (zh) * | 2022-06-19 | 2022-09-02 | 西南石油大学 | 一种基于基质返排能力的页岩气井现场排液测试优化方法 |
| CN115510695A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 中国石油大学(华东) | 考虑压裂液渗吸的压后关井时间及返排制度的设计方法 |
| CN116070455A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-05 | 西南石油大学 | 一种控制水力压裂支撑剂回流的实时油嘴尺寸计算方法 |
| CN118133693A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-04 | 西安石油大学 | 一种页岩气水平井油嘴工作制度优化方法及装置 |
| CN118133693B (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-02 | 西安石油大学 | 一种页岩气水平井油嘴工作制度优化方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180003021A1 (en) * | 2013-04-05 | 2018-01-04 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Proppant suspension in shale fractures |
| CN111401669A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-07-10 | 西南石油大学 | 一种基于小波神经网络的页岩油压后返排率预测方法 |
| CN111396003A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种常压页岩气水平井压裂后排液测试油嘴调整方法 |
| CN111810108A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-10-23 | 成都创源油气技术开发有限公司 | 一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整***及方法 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011560173.0A patent/CN112282721A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180003021A1 (en) * | 2013-04-05 | 2018-01-04 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Proppant suspension in shale fractures |
| CN111396003A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种常压页岩气水平井压裂后排液测试油嘴调整方法 |
| CN111401669A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-07-10 | 西南石油大学 | 一种基于小波神经网络的页岩油压后返排率预测方法 |
| CN111810108A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-10-23 | 成都创源油气技术开发有限公司 | 一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整***及方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 冉辉 等: "气井压裂液返排优化研究", 《第十二届宁夏青年科学家论坛论文集》 * |
| 宋军正: "压裂气井防止支撑剂回流的返排模型及合理产能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文书库（电子期刊）工程科技Ⅰ辑》 * |
| 胡景宏: "压裂液强制返排及支撑剂回流模型研究", 《西安石油大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113586044A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-02 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种自喷页岩气试气工作制度的优化方法及*** |
| CN114991734A (zh) * | 2022-06-19 | 2022-09-02 | 西南石油大学 | 一种基于基质返排能力的页岩气井现场排液测试优化方法 |
| CN115510695A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 中国石油大学(华东) | 考虑压裂液渗吸的压后关井时间及返排制度的设计方法 |
| CN115510695B (zh) * | 2022-11-24 | 2023-03-10 | 中国石油大学(华东) | 考虑压裂液渗吸的压后关井时间及返排制度的设计方法 |
| CN116070455A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-05 | 西南石油大学 | 一种控制水力压裂支撑剂回流的实时油嘴尺寸计算方法 |
| CN118133693A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-06-04 | 西安石油大学 | 一种页岩气水平井油嘴工作制度优化方法及装置 |
| CN118133693B (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-02 | 西安石油大学 | 一种页岩气水平井油嘴工作制度优化方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112282721A (zh) | 一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法 | |
| CN102747997B (zh) | 稠油油藏蒸汽辅助重力泄油后期转火驱开采方法 | |
| CN103174403B (zh) | 厚层含隔夹层普通稠油油藏的重力与蒸汽驱联合开采方法 | |
| CN110173225B (zh) | 页岩气水平井压裂后控砂返排工艺 | |
| CN107066769B (zh) | 适用于超深层裂缝型碳酸盐岩储层的高效酸化设计方法 | |
| CN102392625A (zh) | 重力泄水辅助采油方法及采油*** | |
| US11136865B2 (en) | Integrated construction method of fracturing and tertiary oil recovery for low-permeability reservoir | |
| CN106761644A (zh) | 一种页岩压裂过程中控制压力异常上升的处理方法 | |
| CN101078336A (zh) | 低压井负压连续冲砂工艺 | |
| CN110924936A (zh) | 一种石油天然气多分段水平井找水工具串与使用方法 | |
| CN106050198B (zh) | 用于低压低产井的综合排水采气*** | |
| CN105160071A (zh) | 一种适合气液同产水平井井下工况的判别方法 | |
| CN102817594B (zh) | 水平井排水采气方法及装置 | |
| CN201963286U (zh) | 水平井中心管降低含水的采油管柱 | |
| CN111810108B (zh) | 一种页岩气水平井压后返排油嘴动态调整***及方法 | |
| CN107339096B (zh) | 一种水平井快速找水方法 | |
| CN103470221B (zh) | 欠平衡下油管、不压井气举、轴抽和检泵的联作方法 | |
| CN104389569A (zh) | 一种蒸汽吞吐开采方法 | |
| CN106321036A (zh) | 一种co2驱高气液比油井防气防腐举升工艺 | |
| CN209892171U (zh) | 一种水平井段交错驱替和渗吸驱油注采管柱 | |
| CN107246257A (zh) | 非均质储层酸化改造方法 | |
| CN113550720B (zh) | 一种多源煤系气分层控压单独计量排采装置及方法 | |
| CN111520117B (zh) | 一种适用于浅层水平缝油藏底部注水方法及验证 | |
| CN116950630A (zh) | 一种致密气藏水平井分段压裂后压裂返排制度设计方法 | |
| CN209603971U (zh) | 一种排水采气井型结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210129 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |