改进的重复压裂压前评估工作流程:一种基于先进地质力学模拟软件的综合评价方法

• 作者: Enric Ibá?ez Ricardo C.Bezerra de Melo Yixin Wang Yan Dong José Alvarellos M.R.Lakshmikantha Christie Webb 杜东
• 来源期刊: 石油科技动态
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 43-57
• 页数: 15页
• 语种: 中文

摘要

研究的目的是开发出一种基于先进地质力学模型的多学科综合协作流程,以优选具有高可行性的适用于重复压裂的候选井.本研究提出的重复压裂选井以及目标井压前评估工作流程包括4个步骤.第一步,基于井生产时间、井间距、单井生产动态数据(主要依据IP90、IP30-IP360比两个指标)对数百口井进行优选(IP90、IP30、IP360分别表示单井90天、30天、360天累计产量).第二步,基于初次压裂设计参数,对初轮选井结果进行进一步优选.如果一口井具备以下一项或几项特征,即与目前最佳做法相比,该井压裂段数/单段射孔簇数较少,簇间距/段间距较大,支撑剂用量较低,压裂液用量较低,那么就认为该井储层未得到充分改造,从而将其作为地质力学模拟对象.第三步,利用机构内部研发的先进地质力学模拟软件对各井储层进行初次压裂模拟和压裂后生产模拟,得到初次压裂后生产一段时间后的储层地应力场.最后,进行重复压裂技术可行性评价.对现有重复压裂选井工作流程进行了改进,考虑了支撑剂用量、初次压裂后生产一段时间后的主应力方向、射孔簇数/压裂段数、储层品质和井生产时间.由于水平应力差较小(1兆帕),因此需要进行地应力场精细建模.使用了前人建立的一个三维原地应力场模型.基于原地应力状态,进行初次压裂裂缝扩展模拟.模拟采用了零厚度单元(Zero Thickness Element,ZTE)技术,只有达到了破裂压力,裂缝单元才会开启.采用高分辨率非结构网格描述储层改造体积以及初次压裂造成的地应力场变化.模拟结果显示,初次压裂过程中发生了水力裂缝间相互作用,比如应力阴影、簇间干扰和压裂段间水力裂缝的交叉串通.基于(利用机构内部研发软件得到的)更加准确的初次压裂缝网形态,进行初次压裂后生产模拟,得到初次压裂后生产一段时间后的地应力场.本研究的创新点是提出了考虑初次压裂设计参数、单井生产数据、地质力学参数的重复压裂(补压新缝或重压老缝)选井系统化工作流程.还采用了目前业内最先进的地质力学模拟技术进行地应力场精细建模(地应力场模型采用非结构网格).