一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，屬于油田開發(fā)過程中的增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù) [0002] 低滲透油藏水平井裂縫化學(xué)堵水主要是借鑒了疏松砂巖儲層堵水的方法和經(jīng)驗(yàn)。 目前應(yīng)用較多的水平井堵水劑仍然是凝膠型堵劑和顆粒型堵劑，堵劑注入工藝設(shè)計(jì)也是經(jīng)驗(yàn)計(jì)算而得。通過近年來的礦場實(shí)施，堵劑注入工藝設(shè)計(jì)方面取得了一些成果和經(jīng)驗(yàn)，但總體來講效果仍不佳。 [0003] 目前，國內(nèi)外油田在進(jìn)行裂縫堵水的堵劑用量設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行計(jì)算。如，可采用油井日產(chǎn)液量的1/2～1倍用量，或者是按照水力壓裂時(shí)設(shè)計(jì)的裂縫體積進(jìn)行計(jì)算堵劑的用量，但是均未考慮壓裂后的裂縫參數(shù)問題。現(xiàn)有技術(shù)中提出的堵劑設(shè)計(jì)理論計(jì)算方法都是基于人工壓裂或天然裂縫直井而設(shè)計(jì)的，而針對水平井裂縫堵水堵劑用量的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究報(bào)道較少。美國新墨西哥理工大學(xué)Seright教授建立的針對水力壓裂裂縫堵水堵劑用量優(yōu)化設(shè)計(jì)的11步流程，以及俄羅斯扎哈羅夫等學(xué)者所設(shè)計(jì)的裂縫堵水堵劑用量計(jì)算方法得到了較為廣泛的認(rèn)可。但是Seright教授設(shè)計(jì)的方法中并沒有充分考慮堵劑濾失和對裂縫的充填效果，計(jì)算出來的堵劑用量偏小，導(dǎo)致水淹裂縫不能完全封堵；扎哈羅夫的方法主要適用對象是天然裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖儲層，而不是人工裂縫儲層。中國專利文獻(xiàn)CN102071903A公開了一種水平井化學(xué)堵水劑用量計(jì)算方法，該方法是依據(jù)水侵類型選擇長方體模型或柱缺模型計(jì)算堵水劑用量；該水侵類型包括邊水驅(qū)動(dòng)、底水驅(qū)動(dòng)或邊底水共同驅(qū)動(dòng)。該發(fā)明方法計(jì)算堵水劑用量快速簡單，可操作性強(qiáng)，但該方法未考慮裂縫的影響，主要適用于未經(jīng)過人工壓裂的非均質(zhì)儲層水平井堵水。 [0004] 因此，為了建立一種適用于水平井人工壓裂裂縫堵水的堵劑用量的優(yōu)化計(jì)算方法，提出本發(fā)明。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法；在水平井水淹裂縫化學(xué)堵水過程中可實(shí)現(xiàn)對所需堵劑用量的定量計(jì)算，充分考慮了堵劑濾失以及堵劑對裂縫的充填效果，精確且簡單易行，避免堵劑大劑量籠統(tǒng)注入導(dǎo)致的成本過高，又可保證堵劑對裂縫的有效封堵，提高油井產(chǎn)油質(zhì)量。 [0006] 術(shù)語說明： [0007] 單段復(fù)雜縫網(wǎng)：水平井經(jīng)過分段人工壓裂后在多處形成復(fù)雜縫網(wǎng)，其中的一處復(fù)雜縫網(wǎng)稱為單段復(fù)雜縫網(wǎng)(如圖1所示)；所述單段復(fù)雜縫網(wǎng)為三維空間立體結(jié)構(gòu)，單段復(fù)雜縫網(wǎng)的主裂縫是以水平井筒為中心呈上下對稱分布，所述單段復(fù)雜縫網(wǎng)的分支縫、微裂縫等分布于水平井筒的上部和下部。 [0008] 高滲透率基質(zhì)的半寬度wm：指處于宏觀裂縫一側(cè)的高滲透率基質(zhì)的寬度。 [0009] 堵劑進(jìn)入高滲透率基質(zhì)的半寬度wgel：指堵劑進(jìn)入高滲透率基質(zhì)的寬度的一半。 [0010] 壓裂過程中壓裂液的有效注入體積Vs：指壓裂液注入量與返排量之差。 [0011] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： [0012] 一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，包括步驟： [0013] (1)設(shè)計(jì)等效計(jì)算模型 [0014] 將水平井經(jīng)水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)簡化成由單條宏觀裂縫和高滲透率基質(zhì)組成的等效計(jì)算模型；所述宏觀裂縫從中間貫穿高滲透率基質(zhì)； [0015] 其中，將水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)中的主裂縫簡化成單條宏觀裂縫，將水力壓裂后形成的分支縫、微裂縫等簡化成高滲透率基質(zhì)； [0016] (2)確定等效計(jì)算模型的物理參數(shù) [0017] 確定等效計(jì)算模型中宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf和縫高h(yuǎn)f以及高滲透率基質(zhì)的長度Lm、半寬度wm和高度hm； [0018] (3)計(jì)算單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積 [0019] 計(jì)算單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel以及高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel；單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積即為V＇gel和V″gel之和； [0020] (4)堵劑總用量的計(jì)算 [0021] 封堵n條單段復(fù)雜縫網(wǎng)所需的堵劑總用量Vgel為單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel和高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel之和的n倍，其中n大于等于1，即： [0022] Vgel＝n(V＇gel+V″gel)??(i)。 [0023] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)中所述宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf可根據(jù)壓裂過程中的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到，或者根據(jù)PKN或KGD模型計(jì)算得到；宏觀裂縫的縫高h(yuǎn)f是水平井上部和下部油層的總有效厚度；高滲透率基質(zhì)的半寬度wm是相鄰單段復(fù)雜縫網(wǎng)的主裂縫間的距離的一半；高滲透率基質(zhì)的高度hm等于宏觀裂縫的縫高h(yuǎn)f；高滲透率基質(zhì)的長度Lm等于宏觀裂縫的縫長Lf。

1.一種水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，包括步驟： (1)設(shè)計(jì)等效計(jì)算模型 將水平井經(jīng)水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)簡化成由單條宏觀裂縫和高滲透率基質(zhì)組成的等效計(jì)算模型；所述宏觀裂縫從中間貫穿高滲透率基質(zhì)； 其中，將水力壓裂后形成的單段復(fù)雜縫網(wǎng)中的主裂縫簡化成單條宏觀裂縫，將水力壓裂后形成的分支縫、微裂縫簡化成高滲透率基質(zhì)； (2)確定等效計(jì)算模型的物理參數(shù) 確定等效計(jì)算模型中宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf和縫高h(yuǎn)f以及高滲透率基質(zhì)的長度Lm、半寬度wm和高度hm； (3)計(jì)算單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積 計(jì)算單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel以及高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel； 單段復(fù)雜縫網(wǎng)的堵劑充填體積即為V＇gel和V″gel之和； (4)堵劑總用量的計(jì)算 封堵n條單段復(fù)雜縫網(wǎng)所需的堵劑總用量Vgel為單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel和高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel之和的n倍，其中n大于等于1，即： Vgel＝n(V′gel+V″gel)?(i)。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟(2)中所述宏觀裂縫的縫長Lf、縫寬wf可根據(jù)壓裂過程中的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算得到，或者根據(jù)PKN或KGD模型計(jì)算得到；宏觀裂縫的縫高h(yuǎn)f是水平井上部和下部油層的總有效厚度； 高滲透率基質(zhì)的半寬度wm是相鄰單段復(fù)雜縫網(wǎng)的主裂縫間的距離的一半；高滲透率基質(zhì)的高度hm等于宏觀裂縫的縫高h(yuǎn)f；高滲透率基質(zhì)的長度Lm等于宏觀裂縫的縫長Lf。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟(3)中，所述單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel的計(jì)算方法為：單條宏觀裂縫內(nèi)的堵劑充填體積V＇gel＝宏觀裂縫體積Vf×宏觀裂縫孔隙度，即： V′gel＝Vf·(1-φsand)＝wf·hf·Lf·(1-φsand)????(ii) 其中，φsand為宏觀裂縫內(nèi)支撐劑的鋪置濃度質(zhì)量百分比，即壓裂時(shí)所用壓裂液中的支撐劑的質(zhì)量濃度。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水平井水力裂縫堵水堵劑用量的計(jì)算方法，其特征在于，步驟(3)中，所述高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel的計(jì)算方法為：高滲透率基質(zhì)內(nèi)的堵劑充填體積V″gel＝高滲透率基質(zhì)體積Vm×高滲透率基質(zhì)孔隙度φm×封堵寬度比，即： 其中，wgel為堵劑進(jìn)入高滲透率基質(zhì)的半寬度；