一种页岩缝网压裂射孔簇间距优化方法和系统与流程

文档序号:12351204阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种页岩缝网压裂射孔簇间距优化方法,包括以下步骤:

S100,根据实际页岩地层建立多裂缝扩展地质几何模型;

S200,建立岩石渗流-应力耦合模型;

S300,求解多个射孔簇情况下多条裂缝全三维扩展时裂缝周围局部主诱导应力的变化规律;

S400,通过调整射孔簇间距,消除局部最大、最小水平主应力差,从而确定局部最优应力场;其中局部最优应力场所对应的射孔簇间距为最佳的射孔簇间距。

2.根据权利要求1所述的优化方法,其特征在于:

在步骤S100中,分析页岩地层的初始状态,所述初始状态包括初始地应力场、初始渗流场,初始孔隙度和裂缝面滤失系数,在此基础上建立多裂缝扩展地质几何模型。

3.根据权利要求1所述的优化方法,其特征在于:

在步骤S200中,所述岩石渗流-应力耦合模型为水力压裂流体渗流连续性方程和岩石变形应力平衡耦合数值方程,并且确定裂缝起裂、扩展准则和裂缝面内流体流动模型。

4.根据权利要求3所述的优化方法,其特征在于:

所述裂缝起裂准则为二次正应力裂纹起裂准则。

5.根据权利要求3所述的优化方法,其特征在于:

所述裂缝扩展准则为临界能量释放率裂缝延伸准则。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的优化方法,其特征在于:

所述裂缝面内流体流动模型包括切向流动方程和法向流动方程,用于描述流体在裂缝面的横向流动和纵向流动。

7.根据权利要求6所述的优化方法,其特征在于:

根据牛顿流体压力传导公式建立所述切向流动方程。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的优化方法,其特征在于:

在步骤S300中,基于有限元数字模拟计算方法,求解多个射孔簇情况下多条裂缝全三维扩展时裂缝周围局部主诱导应力的变化规律。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的优化方法,其特征在于:

在步骤S400中,对所有裂缝产生的诱导应力进行叠加,当裂缝周围局部最大、最小水平主应力差最小,并且地层局部近似应力各项同性时,确定形成局部最优应力场。

10.一种页岩缝网压裂射孔簇间距优化系统,其特征在于,包括:

建立地质模型单元,其根据实际页岩地层建立多裂缝扩展地质几何模型;

建立耦合模型单元,其建立岩石渗流-应力耦合模型;

求解应力变化单元,其求解多个射孔簇情况下多条裂缝全三维扩展时裂缝周围局部主诱导应力的变化规律;

确定最优解单元,其通过调整射孔簇间距,消除局部最大、最小水平主应力差,确定局部最优应力场;其中局部最优应力场所对应的射孔簇间距为最佳的射孔簇间距。

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