一种多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价方法

本发明涉及油气田开发，具体涉及一种多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价方法。

背景技术：

1、对于多级压裂水平井综合压裂潜力预评价情况，现有技术中大多数的多级压裂水平井压裂潜力评价方法仅考虑可压裂性或油流动性，鲜有方法多级压裂水平井压裂潜力评价方法综合考虑了可压裂性和油流动性的协同效应，并针对多级压裂水平井综合压裂潜力提供量化预评价。同时，页岩储层中大量页理发育，需要综合考虑页岩储层的有效孔隙度、页理缝密度、有机碳含量、含油饱和度、有机质成熟度、游离烃含量、含油饱和度、地层压力系数、脆性指数、破裂压力和地应力差等影响因素，这就使得采用现有的多级压裂水平井压裂潜力评价模型预测误差较大。

2、因此，亟需提出一种考虑页理发育的多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价方法，综合考虑页理型页岩储层可压裂性和油流动性的各种因素，实现对多级压裂水平井综合压裂潜力的量化预评价，为指导页岩油藏压裂开发生产和开发方案设计提供了依据。

技术实现思路

1、本发明旨在准确量化多级压裂水平井的综合压裂潜力，提供了一种多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价方法，实现了对多级压裂水平井综合压裂潜力的精确预测，有利于指导页岩油藏的开发。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价方法，具体包括以下步骤：

4、步骤1，选取目标储层，获取用于多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价的多个输入参数；

5、步骤2，基于层次分析法确定各输入参数的层次分析法权重值，再根据熵权法确定各输入参数的熵权法权重值，综合层次分析法权重值和熵权法权重值，利用修正公式计算各输入参数的层次熵分析法权重值；

6、步骤3，建立多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型，将步骤1中所获取的各输入参数值以及步骤2中所确定各输入参数的层次熵分析法权重值输入至多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型中，计算得到综合压裂潜力量化预评价指数；

7、步骤4，利用非常规瞬态速率计算目标储层指定层段的动态动用储量，验证目标储层指定层段的综合压裂潜力量化预评价指数与实际压裂生产动用潜力的一致性；

8、步骤5，利用验证后的多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型，计算待评价多级压裂水平井中各层段的综合压裂潜力量化预评价指数，并根据综合压裂潜力量化预评价指数对各待评价层段的压裂开发生产潜力进行分类。

9、优选地，所述步骤1中，多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价的输入参数包括有效孔隙度、页理缝密度、有机碳含量、含油饱和度、有机质成熟度、游离烃含量、含油饱和度指数、地层压力系数、脆性指数、破裂压力和地应力差。

10、优选地，所述步骤2中，输入参数的层次熵分析法权重值计算公式为：

11、                        （1）

12、式中，为输入参数的序号，且为整数，为输入参数的总数；为第个输入参数的层次熵分析法权重值，为第个输入参数的层次分析法权重值，为熵权法权重值。

13、优选地，所述步骤3中，所述多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型为：

14、（2）

15、式中，为有效孔隙度标准化值，无量纲；为页理缝密度标准化值，无量纲；为有机碳含量标准化值，无量纲；为含油饱和度标准化值，无量纲；为有机质成熟度标准化值，无量纲；为游离烃含量标准化值，无量纲；为含油饱和度指数标准化值，无量纲；为地层压力系数标准化值，无量纲；为脆性指数标准化值，无量纲；为破裂压力标准化值，无量纲；为地应力差标准化值，无量纲；为第个输入参数的层次熵分析法权重值，无量纲；为综合压裂潜力量化预评价指数。

16、优选地，所述步骤4中，具体包括以下步骤：

17、步骤4.1，获取目标储层指定层段的产量和井底流压数据；

18、步骤4.2，基于非常规瞬态速率分析方法处理目标储层指定层段的产量和井底流压数据，得到产量归一化压力以及产量归一化压力的导数，再根据经典瞬态线性流解计算指定层段的裂缝半长；

19、步骤4.3，基于非常规瞬态速率分析方法，结合指定层段的产量归一化压力、产量归一化压力的导数、储层压缩系数和含油饱和度，计算指定层段的动态动用储量；

20、步骤4.4，验证目标储层指定层段的综合压裂潜力量化预评价指数与实际压裂生产动用潜力的一致性。

21、优选地，所述步骤4.2中，所述产量归一化压力如公式（3）所示：

22、                     （3）

23、式中，为产量归一化压力，单位为mpa·(m3·d-1) -1；为原始地层压力，单位为mpa；为井底流压，单位为mpa；为产量，单位为m3·d-1；

24、所述产量归一化压力的导数如公式（4）所示：

25、                    （4）

26、其中，

27、                        （5）

28、式中，为产量归一化压力的导数，用于消除表皮因子的干扰，单位为mpa·m-3；为物质平衡时间，单位为d；为时间，单位为d；为时间时的累计产量，单位为m3·d-1；为时间时的产量，单位为m3·d-1；

29、再利用经典瞬态线性流解计算指定层段的裂缝半长，如公式（6）所示：

30、                  （6）

31、式中，为原油体积系数，单位为m3·m-3；为原油黏度，单位为mpa·s；为基质渗透率，单位为md；为储层厚度，单位为m；为储层压缩系数，单位为mpa-1；为裂缝半长，单位为m。

32、优选地，所述步骤4.3中，所述指定层段的动态动用储量，如公式（7）所示：

33、                    （7）

34、式中，为动态动用储量，单位为m3；为含油饱和度，无量纲。

35、优选地，所述实际压裂生产动用潜力采用裂缝半长和动态动用储量进行表征；所述一致性判断依据具体为：

36、若综合压裂潜力量化预评价指数取值增大时，裂缝半长和动态动用储量的取值均增大，则表明综合压裂潜力量化预评价指数与裂缝半长、动态动用储量相一致，否则，则表明综合压裂潜力量化预评价指数与裂缝半长、动态动用储量之间不存在一致性。

37、优选地，所述步骤5中，当待评价层段的综合压裂潜力量化预评价指数取值范围为[0.6,1.0]时，确定待评价层段的综合压裂潜力为第一级类；当待评价层段的综合压裂潜力量化预评价指数取值范围为[0.2,0.6)时，确定待评价层段的综合压裂潜力为第二级类；当待评价层段的综合压裂潜力量化预评价指数取值范围为[0,0.2)时，确定待评价层段的综合压裂潜力为第三级类。

38、本发明所带来的有益技术效果为：

39、本发明方法采用层次熵分析法确定层次熵分析法权重值，将层次熵分析法与层次分析法相结合，兼顾层次分析法的逻辑性和熵权法的客观性，提高了输入参数的赋权精度。同时，本发明方法所构建的多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型，充分考虑了影响页理型页岩储层可压裂性和油流动性的多种因素，并利用非常规瞬态速率分析结果验证多级压裂水平井综合压裂潜力量化预评价模型的准确性，实现了对多级压裂水平井中各生产层位压裂开发生产潜力的科学评价，为页岩储层的开发方案设计提供了技术支持。