本發明涉及油氣井開采作業中的壓裂返排技術,具體是一種氣井壓裂返排率校正方法。
背景技術:
針對頁巖氣藏以及致密砂巖氣藏等非常規氣藏的地質特征,氣井在儲層改造時,多采用大規模分段加砂壓裂的技術措施,其平均入地的壓裂液量在上萬立方米以上,入地的壓裂液量巨大。在氣井的加砂壓裂作業后,巖石孔隙中的壓裂液及地層中的原始地層水較易返排,因此開井返排壓裂液量相對較大,返排的壓裂液中既有入地的壓裂液,又混雜了原始地層水。實驗數據表明,試氣壓裂后,開井第二天的返排液中就已經混入了大量的地層水。因此,壓裂后所得的返排液并不是真實的返排壓裂液,即返排壓裂液的成分較為復雜。
為了清楚、可靠地掌握氣井是壓裂施工作業情況,需要對井下壓裂液返排率進行計算掌握,壓裂液返排率越高,即停留在氣井地層中的壓裂液就越少,對地層的傷害也就越小,氣井初期的產量也就越大,可見,壓裂液返排率對評價壓裂效果起著重要的作用。
壓裂液返排率是由壓裂后返排液總量除以壓裂時壓入地層壓裂液總量計算而來。由于氣井投產時壓裂液的返排率較低,且返排周期較長,余下的大部分壓裂液需要投產后繼續返排,這就導致了氣井生產過程中產出液為地層水和返排壓裂液的混雜液。若在沒有扣除地層水量的前提下,直接進行壓裂液返排率的計算,勢必使得壓裂液返排率總體偏高,進而與實際井況不符。由此可見,對壓裂液返排率的校正計算,直接關系著獲取壓裂返排率的可靠性和精準性。
目前,對于氣井儲層改造的壓裂液返排率的校正主要措施是:采取將一定量的示蹤劑隨壓裂液一同壓入儲層,定期檢測返排液中的示蹤劑濃度變化,然后根據累計示蹤劑返排量和返排液的體積綜合判出壓裂液返排狀況。此方法實施周期較長,運行成本較高,不適合大范圍、大規模的氣井儲層改造壓裂施工的推廣應用。
發明目的
本發明的發明目的在于:針對上述現有技術的不足、以及氣井壓裂返排的特殊性,提供一種能夠對氣井壓裂返排率實現經濟、快速、高效的定量校正的方法。
本發明所采用的技術方案是,一種氣井壓裂返排率校正方法,包括下列步驟:
步驟1.分別采集氣井儲層改造施工前的壓裂液樣品以及原始地層水樣品;對所采集的樣品分別進行全分析,得到壓裂液樣品中的氯離子含量為cy和地層水樣品中的氯離子含量為cw的實測數據;
步驟2.待加砂壓裂施工結束后,采集多個不同時間段的開井返排壓裂液樣品,根據作業需要,對所采集樣品進行化學特征組分全分析或氯離子含量簡易分析,得到n個混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1、c2、c3…cn的實測數據;
步驟3.依據采集時間和氯離子含量建立擬合關系式,該擬合關系式為:
c=A*ln(x)+B;
式中,c為氯根含量,單位為mg/L;
x為生產天數;
n為混雜液樣品數量;
A、B均為常數;
將各混雜液樣品中所采集的氯離子實測數據引入上述擬合關系式中,計算得出各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1’、c2’、c3’…cn’的擬合數據;
根據各混雜液樣品中的氯離子實測數據,結合上述擬合關系式對各混雜液樣品中的氯離子擬合數據進行對應的擬合校正;
獲得各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1”、c2”、c3”…cn”的擬合校正數據;
步驟4.根據壓裂液樣品中的氯離子含量為cy、地層水樣品中的氯離子含量為cw的實測數據,以及各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1”、c2”、c3”…cn”的擬合校正數據,結合氣井每天的實際產出流體數據Vi(i=1,2,3…n),根據下式計算出壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量Viw:
式中,Viw為壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量;
ci″為壓裂施工后開井以來任意一天i的氯離子含量;
cy為壓裂液樣品中的氯離子含量實測數據;
cw為地層水樣品中的氯離子含量實測數據;
Vi為氣井每天的實際產出流體數據;
i為壓裂施工后開井以來任意一天的天數;
步驟5.根據壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量Viw,根據下式校正出壓裂施工后開井以來任意一天i的壓裂液返排率ηi:
式中,ηi為壓裂施工后開井以來任意一天i的壓裂液返排率校正值;
n為混雜液樣品數量;
Vi為氣井每天的實際產出流體數據;
Viw為壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量;
i為壓裂施工后開井以來任意一天的天數;
V壓裂液總量為壓入地層的壓裂液總量。
步驟2中的開井返排壓裂液樣品的采集時間段至少為三個時間段。
步驟3中的擬合校正為至少一次,擬合校正的誤差精度在90%以上。
本發明的有益效果是:上述校正方法將水文地質研究方法與數學模型研究方法有效地結合在一起,從而能夠對氣井壓裂返排率實現經濟、快速、高效的定量校正,其既適宜小規模氣井儲層改造壓裂液返排率的校正和定量監測,亦適宜大規模氣井儲層改造壓裂液返排率的校正和定量監測,從而使氣井生產過程中產出的原始地層水與返排壓裂液由之前的定性識別,有效、可靠地上升到了定量判別,它有效填補了大規模儲層改造壓裂液返排率校正作業中的地層水與壓裂液的定量辟分的空白,能夠準確評價氣井的實際氣水產能,經濟性好,實用性強,應用前景好。
具體實施方式
本發明為氣井壓裂返排率的校正方法,其包括下列步驟:
步驟1.分別采集氣井儲層改造施工前的壓裂液樣品以及原始地層水樣品;對所采集的樣品分別進行全分析,得到壓裂液樣品中的氯離子含量為cy和地層水樣品中的氯離子含量為cw的實測數據;
步驟2.待加砂壓裂施工結束后,采集多個不同時間段的開井返排壓裂液樣品,各時間段的間隔時間為兩小時,根據作業需要,對所采集樣品進行化學特征組分全分析或氯離子含量簡易分析,得到n個混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1、c2、c3…cn的實測數據;
步驟3.依據采集時間和氯離子含量建立擬合關系式,該擬合關系式為:
c=A*ln(x)+B;
式中,c為氯根含量,單位為mg/L;
x為生產天數;
n為混雜液樣品數量;
A、B均為常數,即擬合自動生成的常數;
將各混雜液樣品中所采集的氯離子實測數據引入上述擬合關系式中,計算得出各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1’、c2’、c3’…cn’的擬合數據;
根據各混雜液樣品中的氯離子實測數據,結合上述擬合關系式對各混雜液樣品中的氯離子擬合數據進行對應的擬合校正,擬合校正的次數為至少一次,最終使擬合校正的誤差精度在90%以上即可;
獲得各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1”、c2”、c3”…cn”的擬合校正數據;
步驟4.根據壓裂液樣品中的氯離子含量為cy、地層水樣品中的氯離子含量為cw的實測數據,以及各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c1”、c2”、c3”…cn”的擬合校正數據,結合氣井每天的實際產出流體數據Vi(i=1,2,3…n),根據下式計算出壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量Viw:
式中,Viw為壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量;
ci″為壓裂施工后開井以來任意一天i的氯離子含量;
cy為壓裂液樣品中的氯離子含量實測數據;
cw為地層水樣品中的氯離子含量實測數據;
Vi為氣井每天的實際產出流體數據;
i為壓裂施工后開井以來任意一天的天數;
步驟5.根據壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量Viw,根據下式校正出壓裂施工后開井以來任意一天i的壓裂液返排率ηi:
式中,ηi為壓裂施工后開井以來任意一天i的壓裂液返排率校正值;
n為混雜液樣品數量;
Vi為氣井每天的實際產出流體數據;
Viw為壓裂施工后開井以來任意一天i的原始地層水產量;
i為壓裂施工后開井以來任意一天的天數;
V壓裂液總量為壓入地層的壓裂液總量。
上述步驟2中的開井返排壓裂液樣品的采集時間段只要大于三個時間段即可,具體數量根據作業要求而定,各時間段的間隔時間至少為一小時。
以上具體技術方案僅用以說明本發明,而非對其限制;盡管參照上述具體技術方案對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:本發明依然可以對上述具體技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換,而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明的精神和范圍。