一种页岩气水平井压裂后压裂液返排制度优化设计方法

摘要

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。

说明书

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：

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：

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：

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：

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。