一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法与流程

本发明涉及一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法，属于径向孔眼辅助压裂技术领域。

背景技术：

目前针对常规压裂产生的两翼裂缝多用“裂缝导流能力”指标进行评价，该指标仅适用于评价储层中的单一裂缝，无法评价可产生多裂缝的多径向孔眼辅助压裂。针对体积压裂产生的裂缝多用“储层改造体积”指标进行评价，而体积压裂时会开启大量储层微裂缝、生成大量次级裂缝，依然不适用于微裂缝、次级裂缝较少的多条主裂缝的评价。

径向孔眼辅助压裂技术中，通过水平同层多孔的布孔方式可构造多条主裂缝沿孔眼方向扩展，极大地提高了储层可动用储量、提高了产能，因此明确多径向孔眼辅助压裂裂缝形态的评价准则及布孔优化方法具有重要意义。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本发明提供一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法，包括以下步骤：

a确定不同径向孔眼条件下的裂缝形态；

b模拟单一裂缝的波及面积，并用椭圆形进行面积拟合，通过椭圆形同心旋转获取多条主裂缝情况下的总波及面积；

c计算总波及面积

c1孔眼相位角为时两椭圆存在交点A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC)、D(xD,yD)，两椭圆重叠区域内与X轴的交点E(xE,0)、F(xF,0)，而两椭圆存在中心旋转对应关系，则通过椭圆方程可得到如下方程组：

式(1)中，a、b分别为椭圆的长、短轴数值，联立上式即可求得两椭圆形的四个交点A、B、C、D的具体坐标；

c2根据椭圆型面积公式S＝πab可知，均质储层中各孔眼裂缝的波及面积相同，总波及面积为各孔眼裂缝的波及面积之和减重叠面积，即

Se＝nS-(n-1)Sr (2)

式(2)中，n为孔眼个数，n≥2；

Sr可通过积分求解：

c3联立式(1)、式(2)及式(3)即可求得最大总波及面积Semax，此时对应的孔眼相位角即是优化后的布孔方位角，多孔条件下为最优化布孔方式。

优选的，步骤a中：所述裂缝形态是指单一主裂缝或多条主裂缝。

优选的，步骤b中：采用长方形替代椭圆形进行面积拟合。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明通过利用单一裂缝在均质储层中的波及面积并叠加模拟多裂缝的波及面积，以多裂缝的最大波及面积综合为评价标准优化径向孔眼的布孔方式，为多裂缝形态提供最优布孔方案的依据。

2、本发明使用椭圆形作为单一裂缝波及面积的替代图形，简化波及面积的求取方法，不同储层、裂缝参数可通过调整椭圆形长短轴的数值达到良好的拟合效果，具备灵活性、普遍性。

附图说明

图1为单裂缝形态图；

图2为多裂缝形态图；

图3为多裂缝使用椭圆形作为裂缝波及面积进行面积拟合的示意图。

具体实施方式

本发明通过利用单一裂缝在均质储层中的波及面积并叠加模拟多裂缝的波及面积，以多裂缝的最大波及面积综合为评价标准优化径向孔眼的布孔方式。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法，包括以下步骤：

a应用数值模拟软件确定不同径向孔眼条件下的裂缝形态(单一主裂缝或多条主裂缝)，如图1、图2所示。

b应用数值模拟软件模拟单一裂缝的波及面积，并用椭圆形进行面积拟合，通过椭圆形同心旋转获取多条主裂缝情况下的总波及面积。如图3所示，图3左为数值模拟软件的模拟结果，在平面俯视图中将含油饱和度变化的面积定义为波及面积，通过椭圆形进行拟合；通过椭圆形同心旋转即可获取多条主裂缝情况下的总波及面积，如图3右。

c计算总波及面积

在均质地层中相位角条件下进行多孔眼辅助压裂改造中，总体波及面积为各孔眼单独压裂时波及面积的叠加，则在确定其他参数的条件下唯一影响总体波及面积的变量为孔眼相位角

c1孔眼相位角为时两椭圆存在交点A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC)、D(xD,yD)，两椭圆重叠区域内与X轴的交点E(xE,0)、F(xF,0)，而两椭圆存在中心旋转对应关系，则通过椭圆方程可得到如下方程组：

式(1)中，a、b分别为椭圆的长、短轴数值，为椭圆方程，x1、y1、x2、y2分别指代1、2两个椭圆的坐标)，联立上式即可求得两椭圆形的四个交点A、B、C、D的具体坐标。

c2根据椭圆型面积公式S＝πab可知，均质储层中各孔眼裂缝的波及面积相同，总波及面积为各孔眼裂缝的波及面积之和减重叠面积，即

Se＝nS-(n-1)Sr (2)

式(2)中，n为孔眼个数，n≥2；以同层两孔为例，Se＝S1+S2-Sr＝2S-Sr；Sr可通过积分求解：

式中因椭圆重叠区为中心对称图形，故通过对称性可只求取Y轴正半轴部分面积，加倍后即为整体重叠区面积。

c3联立式(1)、式(2)及式(3)即可求得最大总波及面积Semax，此时对应的孔眼相位角即是优化后的布孔方位角，也即同层多孔条件下的布孔方式，多孔条件下为最优化布孔方式，n为孔眼个数。如四孔条件下为最优化布孔方式。

上述步骤中：也可采用长方形替代椭圆形进行面积拟合，求解思路相同。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所做出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。