一种利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法与流程

本发明涉及油层地质技术领域，尤其涉及一种利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法。

背景技术：

目前，一些地区油田三类油层地质储量大，采出程度低，是油田重要的接替潜力。2016年7月开始采用压裂的方式将驱油液通过裂缝注入到油层中(以下简称压驱)，通过压裂造缝形成高速渗流通道，把驱油液作为压裂液使用，将驱油液经裂缝快速送至储层深部，边压裂造缝边沿程上下滤失，实现驱洗剩余油的同时补充地层能量，提高三类油层采收率。目前压驱试验已见到较好的增液、增油效果，将继续加大现场试验范围。

压驱过程中裂缝规模、压驱井与周围邻井连通情况等，直接影响到压驱施工规模设计、压后生产动态调整，因此急需研究一种经济有效评价裂缝延伸距离的方法。

压驱施工规模大、压力高，在压裂过程中无法对压驱井进行任何测试。现有的评价手段主要有两种：一是井下微地震测井评价裂缝范围，通过在邻井监测压裂过程中岩石破裂发出的地震波，得到震源空间位置，形成微地震事件聚集的成果图，它的优势是能通过微地震事件反映裂缝的基本形态和裂缝的延伸过程，不足是测试成本高，无法确定井间连通性，受环境因素影响大；二是压裂结束、稳定生产一段时间后测取压裂井压力恢复/降落资料进行裂缝长度分析，该方法只能获取压裂结束后的有效渗流改善范围，达不到及时有效评价压裂裂缝延伸距离的目的。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法，以克服现有技术存在的测试成本高、受环境因素影响大，以及达不到及时有效评价压裂裂缝延伸距离效果等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法，包括如下步骤：

步骤s1、调查压驱井与周围邻井的连通情况，采集压驱井固井质量、压驱目的层位、动态生产信息以及沉积相带图；

步骤s2、根据井组连通关系及沉积相带图，确定压驱压力实时监测井；

步骤s3、确定压力实时监测井油藏中部深度、监测井与压驱井之间的距离、动态生产情况、生产管柱、井口及井场情况，确定测试方式为压力计实时监测；

步骤s4、根据压驱施工方案及监测井实际情况制定实时监测方案，确定测试施工步骤及要求；

步骤s5、压驱过程中邻井压力实时监测原始资料验收。

步骤s6、绘制压驱排量、监测井压力曲线，进行压驱干扰时滞分析；

步骤s61、根据验收的压驱施工数据及实时监测压力数据，利用干扰试井解释软件绘制施工排量、监测压力曲线；压驱排量和压力数据按绝对时间进行对齐；

步骤s62、依据测试原始报表和原始测试曲线显示，准确判断关井初始时刻及关井末点时刻，删除起下仪器、流压台阶段测试无效数据点；

步骤s63、计算压驱裂缝延伸距离：具体包括：

根据步骤s3落实数据确定监测井与压驱井之间的井距l；

根据压驱开始时间与监测井压力曲线监测到压驱开始反应的拐点时间确定△t1；根据压驱结束时间与监测井压力曲线监测到压驱结束反应的拐点时间确定△t2；将△t1、△t2代入到压驱裂缝延伸距离计算公式中，计算裂缝延伸距离xf；

其中，

步骤s7，根据压驱干扰时滞解释结果进行压驱裂缝评价。

优选地，所述步骤s4具体包括：

步骤s41、确定监测井关井时间：关井时间由压前关井、压中关井、压后关井三部分组成，根据井组射孔层有效厚度、渗透率等静态数据和正常生产时的注入量、流压动态数据确定合理的压前关井测压时间以及压后延迟开井时间；压中关井时间由压驱施工时间确定；

步骤s42、确定压力计下入深度：下入深度为监测井油层中部深度，遇阻时必须确保压力计在液面以下；

步骤s43、实时压力监测施工步骤及要求：预先将直读电子压力计下入到测试深度；停流压台阶，停留有效时间不少于20min；关井测压，实时观察监测的井底压力，直到压驱施工结束后3～5天；起压力计。

优选地，所述步骤s7具体包括：

根据步骤s6计算的裂缝延伸距离，绘制平面裂缝展布范围；

根据绘制的裂缝展布情况评价裂缝优势方向。

(三)有益效果

本发明提供的利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法，该方法利用干扰试井的原理，将每一次压驱施工类比于干扰试井的一次大型激动，通过监测邻井压力，判断井间连通性，解释裂缝长度。该方法简单、实用、经济、快速，可大范围推广应用，具有很高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。

假设均质无限大地层中只有一口激动井和一口观察井，他们之间互相连通，相距距离l(m)；在激动井压裂前，整个地层具有均一的原始压力pi(mpa)。在激动井压裂开始初期地层尚未压开保持原状地层，此时由叠加原理可知，观察井中的压力为：

式中：

pi：原始地层压力，单位为mpa；p(l,t)：在t时刻在距离井点l处的压力，单位为mpa；

t：生产时间，单位为h；l：长度，单位为m；q：产量，单位为m³/d；

μ：粘度，mpa·s；b：体积系数，无因次；k：渗透率，单位为md；

h：厚度，单位为m；η：导压系数，单位为m²/s；

由公式(1)可以看出，当激动井开始激动时，在地层中产生一个压力扰动，扰动到达观察井的时间为△t1(该压力扰动的半径为l)，观察井产生压力随动反应。由于地层性质未发生改变，观察井接收到的压力响应是井距l和激动时间t的函数。井间距离越短，观察井就越快接收到压力响应。此时，在数值上压力扰动半径l与接收到压力响应存在如下关系：

在压驱施工结束时，裂缝前缘与监测井之间的距离最小，假设裂缝无限导流，压驱施工结束事件引起的压力扰动在裂缝中可近似看成无时间延迟，从观察井中接收到的信号等效于来自裂缝远端位置，接收到信号的时间为△t2，得到公式：

xf：裂缝延伸距离，单位为m。

通过公式2和公式4得到裂缝延伸距离：

本项发明基于干扰试井理论，将压驱井看作激动井，监测井看作观察井，压裂从开始到结束看成一个干扰波，但这个干扰与常规干扰试井有着本质区别，常规干扰试井是在激动井和观察井间开展的一种多井试井技术，通过改变激动井的工作制度，对地层压力进行扰动，经过一段时间后，观察井会接收到压力扰动信息。延迟的这段时间叫时滞，与油层的渗透率和两井间距离有关。常规干扰试井的干扰波从开始到结束，穿过的是同一性质的地层，因而这两个工作制度的改变点扰动到观察井时的时滞是相同的，但是压驱以压裂波为干扰波，从开始到结束，穿过的并非同一性质的地层，压裂开始的信号穿过的是原状地层，而压裂结束的信号穿过的是由裂缝和原状地层组成的复合地层，因而在观察井上接收到的压裂开始和结束两个事件的时滞是不同的，这种差异成为压裂裂缝延伸距离评价关键。

如图1所示，本发明提供一种利用干扰试井理论评价压裂裂缝方法，包括如下步骤：

步骤s1、调查压驱井与周围邻井的连通情况，采集压驱井固井质量、压驱目的层位、动态生产信息以及沉积相带图；

步骤s2、根据井组连通关系及沉积相带图，确定压驱压力实时监测井；

步骤s3、确定压力实时监测井油藏中部深度、监测井与压驱井之间的距离、动态生产情况、生产管柱、井口及井场情况，确定测试方式为压力计实时监测；

步骤s4、根据压驱施工方案及监测井实际情况制定实时监测方案，确定测试施工步骤及要求；

所述步骤s4具体包括：

步骤s41、确定监测井关井时间：关井时间由压前关井、压中关井、压后关井三部分组成，根据井组射孔层有效厚度、渗透率等静态数据和正常生产时的注入量、流压动态数据确定合理的压前关井测压时间以及压后延迟开井时间；压中关井时间由压驱施工时间确定；

步骤s42、确定压力计下入深度：下入深度为监测井油层中部深度，遇阻时必须确保压力计在液面以下；

步骤s43、实时压力监测施工步骤及要求：预先将直读电子压力计下入到测试深度；停流压台阶，停留有效时间不少于20min；关井测压，实时观察监测的井底压力，直到压驱施工结束后3～5天；起压力计。

步骤s5、压驱过程中邻井压力实时监测原始资料验收。

步骤s6、绘制压驱排量、监测井压力曲线，进行压驱干扰时滞分析；

步骤s61、根据验收的压驱施工数据及实时监测压力数据，利用干扰试井解释软件绘制施工排量、监测压力曲线；压驱排量和压力数据按绝对时间进行对齐；

步骤s62、依据测试原始报表和原始测试曲线显示，准确判断关井初始时刻及关井末点时刻，删除起下仪器、流压台阶段测试无效数据点；

步骤s63、计算裂缝延伸距离：具体包括：

根据步骤s3落实数据确定监测井与压驱井之间的井距l；

根据压驱开始时间与监测井压力曲线监测到压驱开始反应的拐点时间确定△t1；根据压驱结束时间与监测井压力曲线监测到压驱结束反应的拐点时间确定△t2；将△t1、△t2代入到压驱裂缝延伸距离计算公式中，计算裂缝延伸距离xf；

其中，

步骤s7，根据压驱干扰时滞解释结果进行压驱裂缝评价。其中，所述步骤s7具体包括：

根据步骤s6计算的裂缝延伸距离，绘制平面裂缝展布范围；

根据绘制的裂缝展布情况评价裂缝优势方向。

本发明实施例计算的裂缝延伸距离为与压裂井有效沟通的裂缝长度，能真实反映裂缝连通效果，为压裂裂缝长度设计和压裂后生产动态调整提供可靠的依据，同时本方法具有易操作、低成本的特点，具有较强的实施性。

在该项技术发明过程中，现场跟踪40口压驱井，对周围120口相邻井进行了压力实时监测，监测到连通层数185层，其中153层能够运用该技术进行裂缝延伸距离解释，得到了专家的认可。

2018年7月压驱井进行压裂施工，在4口邻井进行压力实时监测，压驱井和监测井a的距离为132m。在压裂开始后，经δt1(2.01h)监测井接收到压裂开始的压力响应，在压驱结束后，经过δt2(0.56h)监测井接收到压裂结束时的压力响应。

利用公式(5)计算得到裂缝在a井方向延伸距离为62.32m。

同样利用该方法可以算出压驱井在其它三口井方向的裂缝延伸距离，同时该井井下微地震解释裂缝为西翼71m，东翼69m，南北两翼均为25m。将两种方法的结果叠合在一起对比表明：在连通井方向上裂缝延伸距离基本一致。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。