一种确定火山岩储层压裂规模的方法

摘要

本发明公开了一种确定火山岩储层压裂规模的方法，包括以下步骤：收集最小主应力曲线、确定射孔井段、统计加砂强度数据和试油成果数据，形成图版，确定储层加砂强度界限。本发明提高了现场预测压裂规模的效率，降低了火山岩油气藏压裂规模预测的难度，对技术人员要求相对较低，提高了工作效率和经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及火山岩压裂规模配比领域，具体而言，本发明涉及一种确定火山岩储层压裂规模的方法。

背景技术

火山岩储层压裂规模确定是火山岩储层改造能否成功的基础。目前，火山岩储层压裂规模的设定主要以复杂的数学模型法和各公司的软件预测为手段。复杂数学模型参数复杂、计算专业，具有较高的门槛；而软件预测虽然简便，但软件源代码均为各公司技术秘密或者相关专利，一般情况下无法知道其准确的预测方法。因此，简化现有火山岩储层压裂规模的确定方法、提高工作效率迫在眉睫。

火山岩地层存在由于火山岩储层脆性强，自身裂缝发育、压裂后裂缝预测难度大，缝高难以控制的问题，因此，如何解决火山岩压裂规模和加砂规模成为火山岩储层压裂的关键，目前现场多运用传统砂岩预测模型进行复杂数学计算和计算，但实际压裂过程中往往因为火山岩本身缺乏实验模型而无法准确预测和计算压裂后的实际缝高和缝长。

随着石油勘探开发进程的推进，非常规油气藏中的火山岩油气藏开发越来越受到重视，火山岩油气藏受其储层特殊性的影响，一般不具备自然产能。但是，火山岩油气藏在压裂改造过程中如果压裂规模设计不当，会造成无法达到产能要求甚至破坏油气藏的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种确定火山岩储层压裂规模的方法，克服了上述现有技术存在的缺陷，这种方法具有很好的区域适应性，在同一地区，总结归类现场压裂后效果，利用改造层段加砂强度和应力突进参数与效果的关系建立适应于同一地区的火山岩压裂配比图版。

本发明所述图版配比法是一种直观的压裂配比方法，利用图版中数据点的类型和直观的分界线进行配比的一种方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种确定火山岩储层压裂规模的方法，包括以下步骤：

(1)获得原始油井数据：

本发明研究区的最小主应力曲线是根据测井数据计算求得，具体来说，所述测井数据是应用比较广泛的CSU测井系列，如新疆油田公司的CSU测井系列；其中参与最小主应力计算的是声波时差测井曲线和体积密度测井曲线，其具体测试环境、工具和步骤可参考中石油标准：QSY HB 0007-2001 3700、CSU测井资料验收规范，本发明采用的最小主应力曲线计算方法可采用2002年马建海的相关论文《用测井资料计算地层应力》中的相关方法。

(2)收集或计算根据上述方法计算的研究目标区的单井最小水平主应力曲线，最小主应力曲线是指在单井条件下地层最小主应力纵向上数据的连线，实际上是一组与钻井深度相关的地层最小主应力数据，本专利实际上是统计和利用这组纵向上的数据进行统计计算和分析；

(3)射孔是指利用高压射孔沟通地层和井筒，产出流体流动通道的过程；射孔井段是指射孔的具体深度段；利用统计法分别求得已射孔井段的最小水平主应力平均值和射孔井段附近(纵向上与射孔相邻的在上下50米范围内的地层)的地层的最小主应力最大值P_Hmax，本专利的核心就是“应力突进参数”该参数的计算和引入需要利用这两个数据最小水平主应力平均值最小主应力最大值P_Hmax，具体见后面的公式。进一步利用“应力突进参数”求得储层非均质性(所述储层非均质性是指储层的各种性质随其空间位置而变化的属性。主要表现在岩石物质组成的非均质和孔隙空间的非均质。碎屑岩储层由于沉积和成岩后生作用的差异,其岩石矿物组成、基质含量、胶结物含量均不相同,影响到孔隙形状和大小及储层物性的变化,形成储层层内、平面和层间的非均质性)。

“应力突进参数”是根据上述两个最小主应力参数求得的一个新参数，其具体计算方法如下：

$>T_p=P_{H\max }-\overline{P_H}···\left(1\right)$>

公式(1)中：T_p：应力突进参数；

P_Hmax：有效储层段最小水平主应力最大值；

射孔井段最小水平主应力平均值。

(4)求得区域内不同压裂井的射孔段附近地层的“应力突进参数”，同时统计区域内压裂井的加砂强度数据和试油成果数据；

(5)计算完应力突进参数、加砂强度和试油成果数据，将数据投入横坐标是应力突进参数，纵坐标是加砂强度图版中，散点颜色根据试油成果可分为油气层、油水同层、水层及干层；以及还可以包括有含油水层、含水油层、含气层、含气水层等色标，以区分不同数据点的试油成果；

(6)根据不同颜色的点的分布区域，将油气层、油水同层、水层和干层等的不同分布区域利用区域线分割开，进而求得不同应力突进参数的条件下的加砂强度，所述加砂强度是储层压裂工艺中，在压裂过程中加砂量与加砂层段厚度的比值，既压裂段每米加砂量，为压裂提供指导；

(7)根据图版确定的最终界限，即为在特定条件下的最优加砂强度，再根据储层压裂的厚度，即可确定最终压裂加砂量，即最终是如何确定火山岩储层压裂规模。

本发明所述火山岩压裂规模的设计的基础是火山岩储层压裂规模的确定方法，目前几乎所有的火山岩油气藏开发均需利用压裂规模确定方法对压裂规模进行确定。如在新疆油田，包括中拐地区石炭系，金龙地区二叠系，准东地区石炭系火山岩均可采用这种方法对压裂规模进行预测。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

一，本发明所述火山岩压裂规模的设计的基础是火山岩储层压裂规模的确定方法，目前几乎所有的火山岩油气藏开发均需利用压裂规模确定方法对压裂规模进行确定。如在新疆油田，包括中拐地区石炭系，金龙地区二叠系，准东地区石炭系火山岩均可采用这种方法对压裂规模进行预测。

二，通过收集最小主应力曲线、确定射孔井段、统计加砂强度数据和试油成果数据，形成图版，确定储层加砂强度界限：

(1)利用该方法对中国某油田的火山岩研究区域压裂资料、试油资料和应力计算数据进行统计分区；

(2)利用统计分区法建立的图版对现场新井进行验证和应用，压裂设计时间减少60％；

(3)该方法对研究人员专业要求低，提高了工作效率，减少了压裂设计费用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1火山岩测井分层标志确定新方法流程图

图2某油田火山岩压裂配比图版示意图

具体实施方式

实施例1

某油田火山岩储层压裂配比确定新方法实例。

(1)选取某油田火山岩储层，收集区域内压裂成功井的最小水平主应力曲线，计算区域内所有井的“应力突进参数”，计算表格见表1：

表1 某油田火山岩储层应力突进参数计算表格

(2)收集以上储层压裂的现场数据，计算其米加砂量，同时将试油成果一并统计在表格里，具体计算表格见表2：

表2 某油田火山岩压裂数据及加砂强度计算表格

(3)综合以上两个表格，提取米加砂量，应力突进参数和试油结论3项，组成新表，如表3所示，并利用表3做交会图，其中：应力突进参数为横坐标，米加砂量为纵坐标，试油结论区分，如图2所示。

表3 某油田火山岩配比图版制作表格

(4)利用图版可将压裂规模设定为两个，当突进系数大于1.2时，油气层储层建议压裂规模的米加砂量在2.25m³/m以上；当突进系数大于1.2时，油水同层储层建议压裂规模的米加砂量在1.59m³/m以下，当突进系数在1.2以下时，建议压裂规模米加砂量在1.59m³/m以下。

(5)运用此新方法，对区内一口新井XX105井进行压裂预测，该井储层与射孔段突进参数为1.3MPa，流体性质预判为油气层，射开厚度10米，利用图版法计算米加砂量为2.5m³/m。压裂实际效果较好日产油12.3t，设计制作实际缩短1周，节约设计经费20万元。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。