压后放喷参数的计算方法及装置与流程

技术特征：

1.一种压后放喷参数的计算方法，用于计算压裂后油井的井口压力参数以及产液量参数，其特征在于，包括：

获取包括压裂设计数据、测井数据以及室内试验数据在内的模型参数；

根据所述模型参数建立包括裂缝体积变化模型、产出液模型、压裂液滤失模型、地层供液量模型在内的多个基础模型，并计算所述各个基础模型的代表参数；

根据所述各个基础模型的代表参数、体积守恒定律和压力守恒定律，建立压力计算模型，并确定所述井口压力参数；

根据所述产出液模型，确定所述产液量参数。

2.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，

所述压裂设计数据包括：井底最大缝高、裂缝长度；

所述测井数据包括：压裂地层厚度、岩石泊松比、岩石岩性模量、上下隔层最小主应力、压裂层的最小主应力；

所述室内试验数据包括：压裂液流变指数、压裂液降解指数；

所述裂缝体积变化模型的代表参数为ΔV_缝，且：

其中，H_w为所述井底最大缝高，单位为m；L_p为所述裂缝长度，单位m；β_s为施工时缝内平均压力与井底压力的比值，无因次，计算式为式中n为压裂液流变指数，无因次，a为压裂液降解指数，无因次；M为中间变量，无因次，计算式为式中H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；W_max为最大井底缝宽，单位为m，W_max(t₁)为t₁时刻的最大井底缝宽，W_max(t₂)为t₂时刻的最大井底缝宽；

当H_w≤H_p时，

当H_w＞H_p时，

$W_{max}=\frac{2(1-v^2)H_w}{E}(P_w-{\mathrm{\σ}}_{min1})\{1-\frac{2({\mathrm{\σ}}_{min2}-{\mathrm{\σ}}_{min1})}{\mathrm{\π}(P_w-{\mathrm{\σ}}_{\min 1})}\[{\cos }^{-1}\left(\frac{H_p}{H_w}\right)-\left(\frac{H_p}{H_w}\right)ln\frac{1+\sqrt{1-\left(H_p{/}_w\right)}}{H_p{/}_w}\]\}$

式中，v为所述岩石泊松比，无因次；E为所述岩石岩性模量，单位为MPa；H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；P_w为井底压力，单位为MPa；σ_min2为所述上下隔层最小主应力、σ_min1为所述压裂层的最小主应力，单位为MPa。

3.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，

所述室内试验数据包括：流体的压缩系数、液体密度、局部阻力系数；

所述产出液模型的代表参数为ΔV_out，且：

其中，Z为流体的压缩系数，无因次；为返液过程中流体连续系数，无因次；r为油嘴半径，单位为m；R为油管半径，单位为m；ρ_w为所述液体密度，单位为kg/m³；θ为所述局部阻力系数，无因次；P_w(t₁)为t₁时刻时井底压力，单位为MPa；P_w(t₂)为t₂时刻时井底压力，单位为MPa。

4.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，

所述压裂设计数据包括裂缝长度；

所述测井数据包括滤失后的实际底层压力、压裂地层厚度；

所述室内试验数据包括压后裂缝平均渗透率、压裂液稠度系数、流态指数以及综合滤失系数；

所述压裂液滤失模型的代表参数为ΔV_滤，且：

其中，k_d为所述压后裂缝平均渗透率，单位为m²；μ_eⁿ为所述压裂液稠度系数，n为所述流态指数；L_n＝C_t(t₂-t₁)^0.5为侵入厚度，单位为m，C_t为综合滤失系数；P_n’(t)为t时刻所述滤失后的实际底层压力，单位为MPa；P_w(t)为t时刻井底压力，单位为MPa；H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；L_p为裂缝长度，单位m。

5.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，所述地层供液量模型的代表参数为ΔV_供，且：

其中，a、b为邻井生产数据回归拟合求得的参数；P_w为井底压力，P_w(t₁)为t₁时刻井底压力，P_w(t₂)为t₂时刻井底压力，单位为MPa。

6.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，所述压力计算模型为

其中，ΔV_out为所述产出液模型的代表参数；ΔV_缝为所述裂缝体积变化模型的代表参数；ΔV_供为所述地层供液量模型的代表参数；ΔV_滤为所述压裂液滤失模型的代表参数；P_w(t)为t时刻的井底压力，P_t(t)为t时刻的井口压力，P_h(t)为t时刻的液柱压力。

7.根据权利要求1所述的压后放喷参数的计算方法，其特征在于，在所述确定所述产液量参数之后还包括：根据实际产液量控制的需要，确定油嘴尺寸参数。

8.一种压后放喷参数的计算装置，用于计算压裂后油井的井口压力参数以及产液量参数，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取包括压裂设计数据、测井数据以及室内试验数据在内的模型参数；

代表参数计算模块，用于根据所述模型参数建立包括裂缝体积变化模型、产出液模型、压裂液滤失模型、地层供液量模型在内的多个基础模型，并计算所述各个基础模型的代表参数；

井口压力参数计算模块，用于根据所述各个基础模型的代表参数、体积守恒定律和压力守恒定律，建立压力计算模型，并确定所述井口压力参数；

产液量参数计算模块，用于根据所述产出液模型，确定所述产液量参数。

9.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，

所述压裂设计数据包括：井底最大缝高、裂缝长度；

所述测井数据包括：压裂地层厚度、岩石泊松比、岩石岩性模量、上下隔层最小主应力、压裂层的最小主应力；

所述室内试验数据包括：压裂液流变指数、压裂液降解指数；

所述裂缝体积变化模型的代表参数为ΔV_缝，且：

其中，H_w为所述井底最大缝高，单位为m；L_p为所述裂缝长度，单位m；β_s为施工时缝内平均压力与井底压力的比值，无因次，计算式为式中n为所述压裂液流变指数，无因次，a为所述压裂液降解指数，无因次；M为中间变量，无因次，计算式为式中H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；W_max为最大井底缝宽，单位为m，W_max(t₁)为t₁时刻的最大井底缝宽，W_max(t₂)为t₂时刻的最大井底缝宽；

当H_w≤H_p时，

当H_w＞H_p时，

$W_{max}=\frac{2(1-v^2)H_w}{E}(P_w-{\mathrm{\σ}}_{min1})\{1-\frac{2({\mathrm{\σ}}_{min2}-{\mathrm{\σ}}_{min1})}{\mathrm{\π}(P_w-{\mathrm{\σ}}_{\min 1})}\[{\cos }^{-1}\left(\frac{H_p}{H_w}\right)-\left(\frac{H_p}{H_w}\right)ln\frac{1+\sqrt{1-(H_p/H_w)}}{H_{p/w}}\]\}$

式中，v为所述岩石泊松比，无因次；E为所述岩石岩性模量，单位为MPa；H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；P_w为井底压力，单位为MPa；σ_min2为所述上下隔层最小主应力、σ_min1为所述压裂层的最小主应力，单位为MPa。

10.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，

所述室内试验数据包括：流体的压缩系数、液体密度、局部阻力系数；

所述产出液模型的代表参数为ΔV_out，且：

其中，Z为所述流体的压缩系数，无因次；为返液过程中流体连续系数，无因次；r为油嘴半径，单位为m；R为油管半径，单位为m；ρ_w为所述液体密度，单位为kg/m³；θ为所述局部阻力系数，无因次；P_w(t₁)为t₁时刻时井底压力，单位为MPa；P_w(t₂)为t₂时刻时井底压力，单位为MPa。

11.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，

所述压裂设计数据包括裂缝长度；

所述测井数据包括滤失后的实际底层压力、压裂地层厚度；

所述室内试验数据包括压后裂缝平均渗透率、压裂液稠度系数、流态指数以及综合滤失系数；

所述压裂液滤失模型的代表参数为ΔV_滤，且：

其中，k_d为所述压后裂缝平均渗透率，单位为m²；μ_eⁿ为所述压裂液稠度系数，n为流态指数；L_n＝C_t(t₂-t₁)^0.5为侵入厚度，单位为m，C_t为综合滤失系数；P_n’(t)为t时刻所述滤失后的实际底层压力，单位为MPa；P_w(t)为t时刻井底压力，单位为MPa；H_p为所述压裂地层厚度，单位为m；L_p为裂缝长度，单位m。

12.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，所述地层供液量模型的代表参数为ΔV_供，且：

其中，a、b为邻井生产数据回归拟合求得的参数；P_w为井底压力，P_w(t₁)为t₁时刻井底压力，P_w(t₂)为t₂时刻井底压力，单位为MPa；

以上参数中，a来源于所述室内试验数据。

13.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，所述压力计算模型为

其中，ΔV_out为所述产出液模型的代表参数；ΔV_缝为所述裂缝体积变化模型的代表参数；ΔV_供为所述地层供液量模型的代表参数；ΔV_滤为所述压裂液滤失模型的代表参数；P_w(t)为t时刻的井底压力，P_t(t)为t时刻的井口压力，P_h(t)为t时刻的液柱压力。

14.根据权利要求8所述的压后放喷参数的计算装置，其特征在于，还包括：油嘴尺寸确定模块，用于根据实际产液量控制的需要，确定油嘴尺寸参数。