專利名稱：一種低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法。
背景技術(shù)：
自從國(guó)內(nèi)引進(jìn)壓裂技術(shù)開(kāi)始，選井選層的措施決策方法就弓丨起工程師們的高度重視，但早期主要靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷和選井，帶有很大的隨意性，且判斷符合率也較低；后來(lái)隨著地層測(cè)試技術(shù)的成熟，有些油田根據(jù)測(cè)試曲線類型和測(cè)試解釋結(jié)果定性判斷試油井壓裂是否有效，對(duì)高滲透、中低滲透、中-高壓低滲透、污染堵塞曲線類型井層判斷為壓裂有效，對(duì)低壓低滲透、特低滲透、能量衰竭型曲線類型井層判斷為壓裂無(wú)效。由于僅僅根據(jù)測(cè)試曲線類型來(lái)判斷，對(duì)儲(chǔ)層含油氣性和儲(chǔ)層厚度等因素沒(méi)有考慮，所謂的有效，僅反映壓裂后增液量較多，工藝效果較好，但一些井壓裂后出水是無(wú)法進(jìn)行預(yù)測(cè)的。目前個(gè)別油田開(kāi)展了對(duì)直井、油井的試油層壓裂措施決策方法定量化研究，綜合分析試油層物性、厚度、含油氣性、含水、污染情況、地層壓力和鉆井顯示等資料，通過(guò)相關(guān)分析和圖版分析，尋找影響壓裂效果的重要指標(biāo)并量化取值，根據(jù)選層系數(shù)界限值50來(lái)判斷壓裂是否有效，經(jīng)過(guò)推廣應(yīng)用，采用此方法，判斷符合率得到較大提高。近幾年，隨著水平井技術(shù)的不斷成熟，我國(guó)水平井?dāng)?shù)逐年增加，壓裂工作量也大幅上升，但水平井壓裂成功率和有效率不高，其中水平井壓裂選井選段也是影響壓裂效果的重要因素。水平井與直井不同，穿越的地層可能為同一套地層，也可能為多套地層，選擇哪些段進(jìn)行壓裂需要有一個(gè)科學(xué)的、定量的決策方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，用于確定水平段是否值得壓裂，為油田工程師提供決策依據(jù)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種低滲氣藏水平井分段壓裂措施決策方法，所述方法首先收集可能影響壓裂效果的參數(shù)，并統(tǒng)計(jì)壓后日產(chǎn)氣量和無(wú)阻流量；然后選擇氣井樣品，應(yīng)用相關(guān)分析，篩選出影響氣層壓裂效果的主要參數(shù)，再利用模糊數(shù)學(xué)理論中的權(quán)評(píng)價(jià)系數(shù)法，結(jié)合各主要參數(shù)與壓裂效果的交匯圖版特點(diǎn)，對(duì)各主要參數(shù)進(jìn)行量化，并賦予每個(gè)主要參數(shù)特定的權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)，通過(guò)權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)得出各個(gè)主要參數(shù)的量化值，再通過(guò)各個(gè)主要參數(shù)的量化值得到樣品的選層系數(shù)，并將所有樣品的選層系數(shù)與壓裂效果進(jìn)行交匯分析，確定壓裂有效產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的選層系數(shù)界限值；最后利用該選層系數(shù)界限值對(duì)壓裂水平井逐段進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于選層系數(shù)達(dá)到界限值的井段，建議進(jìn)行壓裂，對(duì)于選層系數(shù)達(dá)不到界限值的井段，壓裂時(shí)建議避開(kāi)?？赡苡绊憠毫研Ч膮?shù)包括地層電阻率、聲波時(shí)差、地層密度、自然伽馬、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量、含氣飽和度、地層壓力系數(shù)、砂體厚度。
所述應(yīng)用相關(guān)分析，篩選出有效氣層壓裂效果的主要參數(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的計(jì)算無(wú)阻流量與各參數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)，得到含氣飽和度相關(guān)系數(shù)為0. 52、砂體厚度的相關(guān)系數(shù)為0. 51、地層壓力系數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0. 43、泥質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)為0. 27、滲透率的相關(guān)系數(shù)為0. 221、孔隙度的相關(guān)系數(shù)為0. 174，而其它參數(shù)的相關(guān)系數(shù)較小，或與以上參數(shù)反應(yīng)的問(wèn)題類同，因此就不予考慮了。所述影響氣層壓裂效果的主要參數(shù)包括含氣飽和度、砂體厚度、地層壓力系數(shù)、泥質(zhì)含量、滲透率和孔隙度。所述每個(gè)主要參數(shù)特定的權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)具體如下含氣飽和度的權(quán)系數(shù)al = 0. 25，評(píng)價(jià)系數(shù)為(xl_10)/50，其中xl為含氣飽和度的實(shí)際值；砂體厚度的權(quán)系數(shù)a2 = 0. 25，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x2_3)/27，其中x2為砂體厚度的實(shí)際值；地層壓力系數(shù)的權(quán)系數(shù)a3 = 0. 2，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x3_0. 7)/0. 31，其中x3為地層壓力系數(shù)的實(shí)際值；泥質(zhì)含量的權(quán)系數(shù)a4 = 0.1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(35_x4)/33，其中x4為泥質(zhì)含量的實(shí)際值；滲透率的權(quán)系數(shù)a5 = 0. 1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x5_0. 1)/5，其中x5為砂體厚度的實(shí)際值；孔隙度的權(quán)系數(shù)a6 = 0. 1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x6_5)/10，其中x4為孔隙度的實(shí)際值。所述通過(guò)權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)得出各個(gè)主要參數(shù)的量化值具體如下將各個(gè)主要參數(shù)的權(quán)系數(shù)與評(píng)價(jià)系數(shù)相乘，得到如下各個(gè)主要參數(shù)的量化值含氣飽和度的量化值為al*(xl-10)/50 ；砂體厚度的量化值為a2* (x2-3) /27 ；地層壓力系數(shù)的量化值為a3*(x3-0. 7)/0. 31 ；泥質(zhì)含量的量化值為a4* (35-x4) /33 ；滲透率的量化值為a5* (x5-0.1) /5 ；孔隙度的量化值為a6*(x6-5)/10。通過(guò)各個(gè)主要參數(shù)的量化值得到樣品的選層系數(shù)具體如下將樣品的各個(gè)主要參數(shù)的量化值相加得出該樣品的選層系數(shù)。確定壓裂有效產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的選層系數(shù)界限值為0. 5。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是利用本發(fā)明方法可以對(duì)水平井壓裂井段效果進(jìn)行提前預(yù)測(cè)并定量評(píng)價(jià)，改變了過(guò)去水平井壓裂井段措施決策的經(jīng)驗(yàn)性和隨意性，提高了水平井段壓裂措施決策的準(zhǔn)確性和措施有效率，提高了低滲氣藏開(kāi)發(fā)效果。


圖1是本發(fā)明得到的6個(gè)參數(shù)與壓裂效果的關(guān)系圖。其中，圖1-1為壓力系數(shù)與無(wú)阻流量相關(guān)圖、圖1-2為滲透率與無(wú)阻流量相關(guān)圖、圖1-3為砂體厚度與無(wú)阻流量相關(guān)圖、圖1-4為含氣飽和度與無(wú)阻流量相關(guān)圖、圖1-5為泥質(zhì)含量與無(wú)阻流量相關(guān)圖、圖1-6為孔隙度與無(wú)阻流量相關(guān)圖。
圖2是本發(fā)明計(jì)算的選層系數(shù)與壓裂效果交匯圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明首先收集可能影響壓裂效果的地層電阻率、聲波時(shí)差、地層密度、自然伽馬、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量、含氣飽和度、地層壓力系數(shù)、砂體厚度等參數(shù)，壓后日產(chǎn)氣量和無(wú)阻流量統(tǒng)計(jì)，選擇100多口氣井為樣品，應(yīng)用Excel計(jì)算無(wú)阻流量與各參數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)，篩選出有效氣層壓裂效果的主要因素如圖1-1至1-6所示(圖1-1至圖1-6中的直線段是相關(guān)關(guān)系曲線)①含氣飽和度，相關(guān)系數(shù)為0. 52 ;②砂體厚度，相關(guān)系數(shù)為0. 51 ;③地層壓力系數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0. 43 ;④泥質(zhì)含量，相關(guān)系數(shù)為0. 27 滲透率，相關(guān)系數(shù)為0. 221 孔隙度，相關(guān)系數(shù)為0. 174。而其它參數(shù)的相關(guān)系數(shù)較小，或與以上參數(shù)反應(yīng)的問(wèn)題類同，因此就不予考慮了，比如含氣飽和度和地層電阻率都反應(yīng)的是含氣性，而含氣飽和度更易獲得，并且含氣飽和度是利用地層電阻率計(jì)算的結(jié)果，所以不考慮地層電阻率了。另夕卜，因利用無(wú)阻流量和日產(chǎn)天然氣量交匯結(jié)果一致，本發(fā)明只附了主要參數(shù)與無(wú)阻流量交匯圖版。根據(jù)這些參數(shù)與壓后無(wú)阻流量的相關(guān)系數(shù)大小，制定每個(gè)參數(shù)的權(quán)系數(shù)，制定原則為權(quán)系數(shù)之和為I ;相關(guān)系數(shù)大的權(quán)系數(shù)制定的高，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整，最后確定的權(quán)系數(shù)分別為含氣飽和度權(quán)系數(shù)為0. 25 ;砂體厚度權(quán)系數(shù)a2為0. 25 ;地層壓力系數(shù)權(quán)系數(shù)為a30. 2 ;泥質(zhì)含量權(quán)系數(shù)a4為0.1 ;滲透率權(quán)系數(shù)a5為0.1 ;孔隙度權(quán)系數(shù)a6為0.1。再根據(jù)這些參數(shù)值變化區(qū)間及最小值，確定計(jì)算評(píng)價(jià)系數(shù)的公式，比如，壓力系數(shù)區(qū)間一般在0. 7-1. 01之間，該參數(shù)的最小值為0. 7，變化區(qū)間為1. 01-0. 7 = 0. 31，因此壓力系數(shù)的評(píng)價(jià)系數(shù)為(x3-0. 7)/0. 31，其它的同理可得。每個(gè)參數(shù)的權(quán)系數(shù)乘以評(píng)價(jià)系數(shù)就可以得出該參數(shù)的量化值，將各參數(shù)量化相 加得出選層系數(shù)(如表I所示)，其中X代表每個(gè)參數(shù)的實(shí)際值。
權(quán)利要求
1.一種低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述方法首先收集可能影響壓裂效果的參數(shù)，并統(tǒng)計(jì)壓后日產(chǎn)氣量和無(wú)阻流量；然后選擇氣井樣品，應(yīng)用相關(guān)分析，篩選出影響氣層壓裂效果的主要參數(shù)，再利用模糊數(shù)學(xué)理論中的權(quán)評(píng)價(jià)系數(shù)法，結(jié)合各主要參數(shù)與壓裂效果的交匯圖版特點(diǎn)，對(duì)各主要參數(shù)進(jìn)行量化，并賦予每個(gè)主要參數(shù)特定的權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)，通過(guò)權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)得出各個(gè)主要參數(shù)的量化值，再通過(guò)各個(gè)主要參數(shù)的量化值得到樣品的選層系數(shù)，并將所有樣品的選層系數(shù)與壓裂效果進(jìn)行交匯分析，確定壓裂有效產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的選層系數(shù)界限值；最后利用該選層系數(shù)界限值對(duì)壓裂水平井逐段進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于選層系數(shù)達(dá)到界限值的井段，建議進(jìn)行壓裂，對(duì)于選層系數(shù)達(dá)不到界限值的井段，壓裂時(shí)建議避開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述可能影響壓裂效果的參數(shù)包括地層電阻率、聲波時(shí)差、地層密度、自然伽馬、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量、含氣飽和度、地層壓力系數(shù)、砂體厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述應(yīng)用相關(guān)分析，篩選出有效氣層壓裂效果的主要參數(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的計(jì)算無(wú)阻流量與各參數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)，得到含氣飽和度相關(guān)系數(shù)為O. 52、砂體厚度的相關(guān)系數(shù)為O. 51、地層壓力系數(shù)的相關(guān)系數(shù)為O. 43、泥質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)為O. 27、滲透率的相關(guān)系數(shù)為O. 221、孔隙度的相關(guān)系數(shù)為O. 174，而其它參數(shù)的相關(guān)系數(shù)較小，或與以上參數(shù)反應(yīng)的問(wèn)題類同，因此就不予考慮了。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述影響氣層壓裂效果的主要參數(shù)包括含氣飽和度、砂體厚度、地層壓力系數(shù)、泥質(zhì)含量、滲透率和孔隙度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述每個(gè)主要參數(shù)特定的權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)具體如下 含氣飽和度的權(quán)系數(shù)al = O. 25，評(píng)價(jià)系數(shù)為(xl-10)/50，其中xl為含氣飽和度的實(shí)際值； 砂體厚度的權(quán)系數(shù)a2 = O. 25，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x2-3)/27，其中x2為砂體厚度的實(shí)際值；地層壓力系數(shù)的權(quán)系數(shù)a3 = O. 2，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x3-0. 7)/O. 31，其中x3為地層壓力系數(shù)的實(shí)際值； 泥質(zhì)含量的權(quán)系數(shù)a4 = O.1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(35-x4)/33，其中x4為泥質(zhì)含量的實(shí)際值； 滲透率的權(quán)系數(shù)a5 = O.1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x5-0.1)/5，其中x5為砂體厚度的實(shí)際值； 孔隙度的權(quán)系數(shù)a6 = O. 1，評(píng)價(jià)系數(shù)為(x6-5)/10，其中x4為孔隙度的實(shí)際值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述通過(guò)權(quán)系數(shù)和評(píng)價(jià)系數(shù)得出各個(gè)主要參數(shù)的量化值具體如下 將各個(gè)主要參數(shù)的權(quán)系數(shù)與評(píng)價(jià)系數(shù)相乘，得到如下各個(gè)主要參數(shù)的量化值 含氣飽和度的量化值為al*(xl-10)/50 ； 砂體厚度的量化值為a2*(x2-3)/27 ； 地層壓力系數(shù)的量化值為a3*(x3-0. 7)/O. 31 ； 泥質(zhì)含量的量化值為a4*(35-x4)/33 ； 滲透率的量化值為a5*(x5-0.1)/5 ；孔隙度的量化值為a6*(x6-5)/10。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低滲氣藏水平井分段壓裂效果判斷方法，其特征在于所述選層系數(shù)界限值為0.5。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低滲氣藏水平井分段壓裂措施決策方法，屬于油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)收集壓裂層電性、物性、含油氣性參數(shù)和壓后日產(chǎn)氣量和無(wú)阻流量統(tǒng)計(jì)，并應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和模糊數(shù)學(xué)理論，量化各項(xiàng)影響壓裂效果的參數(shù)，計(jì)算選層系數(shù)，并將選層系數(shù)與壓裂效果進(jìn)行相關(guān)分析，確定壓裂有效產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的選層系數(shù)界限值，對(duì)壓裂水平井逐段進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于選層系數(shù)達(dá)到界限值的井段，建議進(jìn)行壓裂，達(dá)不到界限值的井段，壓裂時(shí)建議避開(kāi)。利用本發(fā)明可以對(duì)水平井壓裂井段效果進(jìn)行提前預(yù)測(cè)并定量評(píng)價(jià)，改變了過(guò)去水平井壓裂井段措施決策的經(jīng)驗(yàn)性和隨意性，提高了水平井段壓裂措施決策的準(zhǔn)確性和措施有效率以及低滲氣藏開(kāi)發(fā)效果。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103046914SQ201110310478
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者劉長(zhǎng)印, 孫志宇, 林鑫, 黃志文, 賀甲元, 孟祥龍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院