裂缝规模和改造效果评价(试井)
1.核心原理
HFPME(高频压力监测与评价)技术通过在压裂施工停泵阶段捕捉井口高频压力数据,结合预存试井模型图版库,实现裂缝规模与流动参数的精准分析。其核心逻辑如下:
数据采集:停泵后持续采集井口压力波动信号(采样间隔1ms),记录压裂液在地层中的动态响应。
图版匹配:将实测压力曲线与数万种预存图版(涵盖砂岩、碳酸盐岩等不同地质模型)进行对比,类似“PH试纸比色法”,通过曲线拟合确定最佳匹配模型。
参数计算:根据匹配结果,反演裂缝半长、裂缝高度、地层渗透率及改造体积等关键参数。
2.技术优势与创新
海量图版库支持:
近40年累积9万+试井图版,覆盖均质砂岩、双孔碳酸盐岩、缝网页岩等12类地质模型,适应国内复杂地质条件;
针对水平井、斜井等不同井型,提供定制化图版匹配策略。
动态建模能力:
HFPME技术通过试井模型图版拟合确定裂缝参数及裂缝复杂形态;
HFPME技术通过非结构网格数值模拟方法得到压裂改造区域大小(SRV);
结合渗流力学方程,计算压裂液波及范围与支撑剂分布(案例:某井裂缝半长反演误差<3%)。
3.软件流程
数据录入:导入本井基础参数(孔隙度、储层厚度等)、高频压力数据;
模型匹配:9万多个试井模型满足各种地质需求,选择与本井段相匹配模型;
图1 模型选择
参数反演:联立流动方程与渗流模型等技术,由软件自动SRV区渗透率、计算裂缝半长、高度、压裂改造区域大小(SRV)等参数;
裂缝规模和地层改造效果分析:输出SRV区渗透率、裂缝长度、高度、SRV体积(核心+次生)、缝网形态系数等参数。
图2 地层压力分布 图3 地层压力分布
图4 该段裂缝规模和地层压裂效果定量参数表
4.技术价值与案例
严格的数学推导:对比于微地震广域电磁技术,其反演裂缝长和高没有严格的数学推导,试井得到100多年发展其井类型及参数(裂缝-长和高)有着严格的数学推导;
明确的物理意义:各个参数都有其明确的物理意义;
精准分析:实现裂缝规模与流动参数的精准分析;
操作便捷:不干扰压裂施工,不增加额外工序。
5.应用实例
大庆油田古龙页岩油XX井
问题:
7簇射孔仅2簇强开启,暂堵剂封堵失败,压裂液效率不足40%。
方案:
高频压力监测发现井深3541m、3527m处为无效进液点;
系统推荐“绳结+纤维复合堵剂”,调整泵注压力至65MPa。
效果:
新增4簇强开启,进液均匀性提升300%,单段压裂液利用率达92%,支撑剂铺置效率提升55%;
停泵后SRV区域平均压力为58.78MPa,原始压力44.45MPa,泄油半径196.5m,核心SRV渗透率提高4000倍,次SRV渗透率也提高百倍,如果是轻质原油,(密度0.8g/cm3 ),自喷时间长,且产油量高,该井后续实际返排时,证实油井产量高,最高达69m³/D。