用於確定裂隙間距的方法和使用所述方法的井壓裂與流程
2023-09-20 13:23:20
本發明整體涉及一種用於確定用於烴類流體生產井的裂隙間距的方法。
背景技術：
從地下地層流至井眼的油和/或氣的流量取決於多種因素。例如，通常使用水力壓裂技術來刺激烴類生產井。如本領域中眾所周知的那樣，壓裂技術涉及在高到足以壓裂地層的壓力條件下引入流體。這種壓裂技術可以增加井眼的烴產量。在一些情況中，壓裂可以導致產生裂隙的網際網路。通過水力壓裂產生複雜裂隙網絡是從低滲透性地層（諸如頁巖氣儲層）中開採烴類流體的有效方式。若干因素可以對形成複雜的裂隙網絡造成影響。一個顯著因素是地層應力各向異性（即，在正斷層應力狀態下最大地層水平應力減去最小地層水平應力）。如LoydE.East等人名下的美國專利申請公開No.2011/0017458中所表述的那樣，較低的地層應力各向異性增加了通過水力壓裂產生複雜裂隙網絡的機會。儘管已知用於形成複雜裂隙網絡的技術，但是在本領域中仍然認為用於形成複雜裂隙網絡的改進方法是有價值的進步。
技術實現要素：
本發明的實施例涉及一種用於確定油井的裂隙間距以產生複雜的裂隙網絡的方法。所述方法包括提供第一裂隙直徑DF1，所述第一裂隙直徑DF1選自第一裂隙的長度或者高度中尺寸最小的一個。將待形成的第二裂隙的預期長度或者預期高度中尺寸最小的一個選作預期第二裂隙尺寸DF2。確定待形成的第二裂隙的大體位置，所述待形成的第二裂隙的大體位置沿著井眼距離第一裂隙一距離D1-2，其中，D1-2是DF1和DF2的平均值的百分數。確定第三裂隙的大體位置，所述第三裂隙形成在第一裂隙和第二裂隙之間，以產生複雜裂隙網絡，所述第三裂隙的大體位置沿著井眼距離第一裂隙一距離D1-3並且沿著井眼距離第二裂隙一近似距離D2-3，使得D1-3:D2-3的比大約等於DF1:DF2的比。第二裂隙的大體位置用作第一數值模擬中的輸入，以便計算理想的第二裂隙位置。壓裂井眼，以大致在理想的第二裂隙位置處形成第二裂隙。第三裂隙的大體位置用作第二數值模擬中的輸入，以便計算理想的第三裂隙位置。壓裂井眼，以便大致在理想的第三裂隙位置處形成第三裂隙，所述第三裂隙可以產生複雜的裂隙網絡。本發明的另一個實施例涉及一種壓裂的井眼。壓裂的井眼包括：裂隙尺寸為DF1的第一裂隙，所述裂隙尺寸DF1選自第一裂隙的長度或者高度中尺寸最小的一個；和具有預期第二裂隙尺寸DF2的第二裂隙，所述預期第二裂隙尺寸DF2選自第二裂隙的預期長度或者預期高度中尺寸最小的一個。第一裂隙和第二裂隙之間的距離確定為DF1和DF2的算術平均值的百分數。第三裂隙定位在第一裂隙和第二裂隙之間。第三裂隙沿著井眼與第一裂隙相距D1-3，並且沿著井眼與第二裂隙間相距D2-3，使得D1-3:D2-3的比近似等於DF1:DF2的比。附圖說明圖1圖解了根據本發明的實施例的用於在壓裂處理中確定壓裂間距的方法的流程圖；圖2圖解了根據本發明的實施例的井眼的示意性側視圖，所述井眼示出了裂隙間距。儘管本發明易於實現多種修改和替代形式，但是已經在附圖中以示例的方式示出了特定實施例並且將在此詳細描述所述特定實施例。然而，應當理解的是，本發明並不旨在局限於所公開的特定形式。相反，本發明涵蓋處於本發明的由隨附權利要求限定的精神和範圍內的所有修改方案和等效方案。具體實施方式本發明論述了確定改進的裂隙間距的方法，所述改進的裂隙間距允許裂隙的淨壓力所引發的應力減小地層應力各向異性並且從而在低滲透性地層改進複雜裂隙網絡。不受每個裂隙的淨壓力值的影響，所述方法均可以大體確定改進的裂隙間距。圖1圖解了根據本發明的實施例用於確定針對井的裂隙間距的方法。還將參照圖2描述所述方法，圖2圖解了包括井眼102的井100的示意圖，已經使用本發明的方法使得所述井眼102具有裂隙。井眼102可以彎曲或者可以相對於地表成任意角度，諸如豎直井眼、水平井眼或者相對於地表成任何其它角度的井眼。在本實施例中，井眼是大體水平井眼。如圖1中的方框2所示，所述方法包括提供第一裂隙的尺寸DF1。由於下文將更詳細描述的原因，可以將DF1選擇為裂隙的長度或者高度中尺寸最小的一個。如圖2所示，DF1示出為裂隙110的高度尺寸。在本實施例中，形成第一裂隙，然後可以基於例如微地震測量值或者基於用於測量裂隙尺寸的任何其它適當的技術來估算DF1的尺寸。替代地，可以根據在壓裂列表中闡述的推薦尺寸或者以任何適當的方式提供DF1。可以通過任何適當的技術形成裂隙110。如圖1中的方框4所示，所述方法包括提供第二裂隙120的預期尺寸DF2，所述預期尺寸DF2可以選擇成第二裂隙的長度或者高度中尺寸最小的一個。如圖2所示，DF2示出為裂隙120的高度尺寸。替代地，對於第二裂隙而言，無論長度或者高度哪一個最小，也可以將與被用於DF1的參數相同的參數（長度或者高度）用於DF2。為了確定第二裂隙120的大體位置，可以以任何適當的方式預測DF2的值。例如，可以基於在壓裂列表中陳述的推薦尺寸設置DF2。如圖2所示，為了在此實施計算，可以假設裂隙中的每一個裂隙的高度（包括DF1和DF2和圖2中示出的其它裂隙的高度）的1/2形成在井眼102的任意一側上。本領域普通技術人員易於理解，在實際中不太可能如此對稱地形成裂隙。在形成第二裂隙120之前，可以如圖1中的方框6所示地確定第一裂隙110和第二裂隙120之間的理想間距D1-2。可以基於DF1和DF2的算術平均值的百分數估算D1-2。例如，第一裂隙和第二裂隙之間的估算距離可以為大約0.3*（DF1...