本發(fā)明涉及油氣井開(kāi)采作業(yè)中的壓裂返排技術(shù)，具體是一種氣井壓裂返排率校正方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)頁(yè)巖氣藏以及致密砂巖氣藏等非常規(guī)氣藏的地質(zhì)特征，氣井在儲(chǔ)層改造時(shí)，多采用大規(guī)模分段加砂壓裂的技術(shù)措施，其平均入地的壓裂液量在上萬(wàn)立方米以上，入地的壓裂液量巨大。在氣井的加砂壓裂作業(yè)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(kāi)井返排壓裂液量相對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，試氣壓裂后，開(kāi)井第二天的返排液中就已經(jīng)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(shí)的返排壓裂液，即返排壓裂液的成分較為復(fù)雜。

為了清楚、可靠地掌握氣井是壓裂施工作業(yè)情況，需要對(duì)井下壓裂液返排率進(jìn)行計(jì)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(duì)地層的傷害也就越小，氣井初期的產(chǎn)量也就越大，可見(jiàn)，壓裂液返排率對(duì)評(píng)價(jià)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(shí)壓入地層壓裂液總量計(jì)算而來(lái)。由于氣井投產(chǎn)時(shí)壓裂液的返排率較低，且返排周期較長(zhǎng)，余下的大部分壓裂液需要投產(chǎn)后繼續(xù)返排，這就導(dǎo)致了氣井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出液為地層水和返排壓裂液的混雜液。若在沒(méi)有扣除地層水量的前提下，直接進(jìn)行壓裂液返排率的計(jì)算，勢(shì)必使得壓裂液返排率總體偏高，進(jìn)而與實(shí)際井況不符。由此可見(jiàn)，對(duì)壓裂液返排率的校正計(jì)算，直接關(guān)系著獲取壓裂返排率的可靠性和精準(zhǔn)性。

目前，對(duì)于氣井儲(chǔ)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(chǔ)層，定期檢測(cè)返排液中的示蹤劑濃度變化，然后根據(jù)累計(jì)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(shí)施周期較長(zhǎng)，運(yùn)行成本較高，不適合大范圍、大規(guī)模的氣井儲(chǔ)層改造壓裂施工的推廣應(yīng)用。

發(fā)明目的

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足、以及氣井壓裂返排的特殊性，提供一種能夠?qū)饩畨毫逊蹬怕蕦?shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、快速、高效的定量校正的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)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(chǔ)層改造施工前的壓裂液樣品以及原始地層水樣品；對(duì)所采集的樣品分別進(jìn)行全分析，得到壓裂液樣品中的氯離子含量為c_y和地層水樣品中的氯離子含量為c_w的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟2.待加砂壓裂施工結(jié)束后，采集多個(gè)不同時(shí)間段的開(kāi)井返排壓裂液樣品，根據(jù)作業(yè)需要，對(duì)所采集樣品進(jìn)行化學(xué)特征組分全分析或氯離子含量簡(jiǎn)易分析，得到n個(gè)混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁、c₂、c₃…c_n的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟3.依據(jù)采集時(shí)間和氯離子含量建立擬合關(guān)系式，該擬合關(guān)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(chǎn)天數(shù)；

n為混雜液樣品數(shù)量；

A、B均為常數(shù)；

將各混雜液樣品中所采集的氯離子實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)引入上述擬合關(guān)系式中，計(jì)算得出各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁’、c₂’、c₃’…c_n’的擬合數(shù)據(jù)；

根據(jù)各混雜液樣品中的氯離子實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合上述擬合關(guān)系式對(duì)各混雜液樣品中的氯離子擬合數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)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”…c_n”的擬合校正數(shù)據(jù)；

步驟4.根據(jù)壓裂液樣品中的氯離子含量為c_y、地層水樣品中的氯離子含量為c_w的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以及各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁”、c₂”、c₃”…c_n”的擬合校正數(shù)據(jù)，結(jié)合氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)V_i(i＝1,2,3…n)，根據(jù)下式計(jì)算出壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量V_iw：

式中，V_iw為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量；

c_i″為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的氯離子含量；

c_y為壓裂液樣品中的氯離子含量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

c_w為地層水樣品中的氯離子含量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

V_i為氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)；

i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天的天數(shù)；

步驟5.根據(jù)壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量V_iw，根據(jù)下式校正出壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的壓裂液返排率η_i：

式中，η_i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的壓裂液返排率校正值；

n為混雜液樣品數(shù)量；

V_i為氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)；

V_iw為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量；

i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天的天數(shù)；

V_{壓裂液總量}為壓入地層的壓裂液總量。

步驟2中的開(kāi)井返排壓裂液樣品的采集時(shí)間段至少為三個(gè)時(shí)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(fā)明的有益效果是：上述校正方法將水文地質(zhì)研究方法與數(shù)學(xué)模型研究方法有效地結(jié)合在一起，從而能夠?qū)饩畨毫逊蹬怕蕦?shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、快速、高效的定量校正，其既適宜小規(guī)模氣井儲(chǔ)層改造壓裂液返排率的校正和定量監(jiān)測(cè)，亦適宜大規(guī)模氣井儲(chǔ)層改造壓裂液返排率的校正和定量監(jiān)測(cè)，從而使氣井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出的原始地層水與返排壓裂液由之前的定性識(shí)別，有效、可靠地上升到了定量判別，它有效填補(bǔ)了大規(guī)模儲(chǔ)層改造壓裂液返排率校正作業(yè)中的地層水與壓裂液的定量辟分的空白，能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)氣井的實(shí)際氣水產(chǎn)能，經(jīng)濟(jì)性好，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景好。

具體實(shí)施方式

本發(fā)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(chǔ)層改造施工前的壓裂液樣品以及原始地層水樣品；對(duì)所采集的樣品分別進(jìn)行全分析，得到壓裂液樣品中的氯離子含量為c_y和地層水樣品中的氯離子含量為c_w的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟2.待加砂壓裂施工結(jié)束后，采集多個(gè)不同時(shí)間段的開(kāi)井返排壓裂液樣品，各時(shí)間段的間隔時(shí)間為兩小時(shí)，根據(jù)作業(yè)需要，對(duì)所采集樣品進(jìn)行化學(xué)特征組分全分析或氯離子含量簡(jiǎn)易分析，得到n個(gè)混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁、c₂、c₃…c_n的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟3.依據(jù)采集時(shí)間和氯離子含量建立擬合關(guān)系式，該擬合關(guān)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(chǎn)天數(shù)；

n為混雜液樣品數(shù)量；

A、B均為常數(shù)，即擬合自動(dòng)生成的常數(shù)；

將各混雜液樣品中所采集的氯離子實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)引入上述擬合關(guān)系式中，計(jì)算得出各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁’、c₂’、c₃’…c_n’的擬合數(shù)據(jù)；

根據(jù)各混雜液樣品中的氯離子實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合上述擬合關(guān)系式對(duì)各混雜液樣品中的氯離子擬合數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的擬合校正，擬合校正的次數(shù)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”…c_n”的擬合校正數(shù)據(jù)；

步驟4.根據(jù)壓裂液樣品中的氯離子含量為c_y、地層水樣品中的氯離子含量為c_w的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以及各混雜液樣品中的氯離子含量依次為c₁”、c₂”、c₃”…c_n”的擬合校正數(shù)據(jù)，結(jié)合氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)V_i(i＝1,2,3…n)，根據(jù)下式計(jì)算出壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量V_iw：

式中，V_iw為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量；

c_i″為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的氯離子含量；

c_y為壓裂液樣品中的氯離子含量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

c_w為地層水樣品中的氯離子含量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

V_i為氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)；

i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天的天數(shù)；

步驟5.根據(jù)壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量V_iw，根據(jù)下式校正出壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的壓裂液返排率η_i：

式中，η_i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的壓裂液返排率校正值；

n為混雜液樣品數(shù)量；

V_i為氣井每天的實(shí)際產(chǎn)出流體數(shù)據(jù)；

V_iw為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天i的原始地層水產(chǎn)量；

i為壓裂施工后開(kāi)井以來(lái)任意一天的天數(shù)；

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(kāi)井返排壓裂液樣品的采集時(shí)間段只要大于三個(gè)時(shí)間段即可，具體數(shù)量根據(jù)作業(yè)要求而定，各時(shí)間段的間隔時(shí)間至少為一小時(shí)。

以上具體技術(shù)方案僅用以說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)其限制；盡管參照上述具體技術(shù)方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：本發(fā)明依然可以對(duì)上述具體技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。