本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种压裂改造区渗透率模型建立方法。
背景技术：
层状砂砾岩油藏属于低孔、特低渗储层，天然能量不足，自然产能较低，产能递减较快，需要进行压裂投产。在压裂开发过程中，储层内会形成微裂缝，微裂缝发育区域称为压裂改造区，其范围和渗流特性直接决定了该类油藏的产能。因此，针对压裂改造区建立渗透率模型，对于指导开发该类油藏有着重要意义。
微地震监测是了解储层压裂开发效果的重要手段，所采集的微地震信号可以用来分析地下状态，预测裂缝的空间分布。由于微震点在储层内的分布杂乱无章，前人虽然已经进行了很多研究，但至今对于微震点的分布规律仍未给出合理解释，使得分析微震点对渗流规律造成的影响成为难点。
在申请号：201610810941.0的中国专利申请中，涉及到一种基于微地震的压裂缝网重构方法及装置，属于石油开采技术领域，所述压裂缝网重构方法包括：对水力压裂过程中微地震监测点的数据进行初步处理；分别以各压裂段的起裂点为起点，迭代重构得到各压裂段的压裂缝网n；计算压裂缝网n中各压裂缝段的渗透率k；将所有压裂段的压裂缝网n合并，建立离散裂缝网格模型并进行生产数值模拟，将获取的生产数值模拟值与实际生产数值进行生产历史拟合；求取油藏所有点的压力值的累计分布函数，将其拐点作为储层改造体积的边界压力并绘制等值线图，得到此次压裂产生的储层改造体积的形状和范围。首先，该专利实现压裂缝网重构的前提是利用地震波数据反演得到岩石开裂点、破裂时间以及破裂能量等参数，不适用于现场提供微地震资料不全的情况。其次，该专利对垂直裂缝周围微震点的分布规律未给出合理解释，虽然通过建立离散裂缝网络模型拟合确定了压裂改造区的形状和范围，但没有有效利用微震点分布简化解决压裂改造区的划分问题，使得划分过程非常复杂。最后，该专利中压裂缝网含有众多压裂缝段，合并压裂缝段进行渗透率迭代修正增加了试算量，且压裂缝网在数值模拟软件中难于表征增加了渗透率修正的复杂度。综上，该专利适用范围较窄、操作过程复杂、计算量较大，因此不易被推广。
在申请号：201710006652.x的中国专利申请中，涉及到一种致密储层压裂改造体积区的计算方法，包括以下步骤：建立致密储层水平井压裂过程中的多条水力裂缝非平面转向延伸模型、地层应力场变化模型、储层压力场变化模型、天然裂缝破坏准则，获取地质参数、水平井压裂施工参数、总压裂时间，赋裂缝滤失量初值、裂缝半长初值、缝内压力初值、初始裂缝延伸转向角、初始渗透率、压裂时间初值，求解各个模型，计算得到的天然裂缝破坏点坐标数据；利用空间数值积分方法，分别计算储层内张性破坏改造区体积和剪切破坏改造区体积，将两者的空间并集定为总体改造体积区。首先，当储层中存在天然裂缝且所有基础参数均已知时，才可利用该专利来计算压裂改造体积区，否则该专利将不再适用。其次，该专利考虑了水平井分段压裂时多个物理变化过程，各物理变化过程之间相互耦合作用不仅增加了计算的复杂程度，也对基础参数的准确性提出了更高要求，否则将会影响压裂改造体积区的计算精度。最后，该专利对垂直裂缝周围微震点的分布规律未给出合理解释。因此，该专利适用范围较小、计算过程复杂、推广难度较大。
为此我们发明了一种新的压裂改造区渗透率模型建立方法，解决了以上技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种利用水平井周围等压线的分布规律实现压裂改造区的划分，并根据压裂改造区内微震点的分布密度完成渗透率模型的建立的压裂改造区渗透率模型建立方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：压裂改造区渗透率模型建立方法，该压裂改造区渗透率模型建立方法包括：步骤1，通过分析、处理原始微震点图，确定压裂改造区的形状和范围；步骤2，根据压裂改造区的划分结果，计算各压裂改造区内微震点的分布密度；步骤3，验证压裂改造区划分方法的合理性；步骤4，反演得出各压裂改造区的渗透率。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，将主裂缝看作水平井，用水平井周围分布的等压线来划分压裂改造区即椭圆环，按照微震点分布密度的变化规律，合理的将微震点包裹在椭圆环内部；由内向外各改造区的形状由椭圆形逐渐向圆形变化；离主裂缝越近的压裂改造区渗流能力越强，随着向储层外围延伸，压裂改造区的渗流能力变弱，直至变为纯基质区。
在步骤2中，根据压裂改造区的划分结果，计算每个压裂改造区内微震点的分布密度，该分布密度与压裂改造区内微裂缝形成的渗流能力成正比。
在步骤2中，首先，计算每个椭圆环即压裂改造区内部微震点的个数ti；接着，计算每个椭圆环的面积si；最后，求得每个椭圆环内微震点的分布密度ρi＝ti/si。
在步骤3中，以离主裂缝最近的压裂改造区即1区为基准，依次计算各压裂改造区内微裂缝形成的渗透率、各压裂改造区的面积相比压裂改造1区增大的倍数，即计算ki’/k1’＝ρi/ρ1和si/s1；
式中：ki’——压裂改造i区内微裂缝形成的渗透率，i＝1、2、3、4、5；k1’——压裂改造1区内微裂缝形成的渗透率；ρi——压裂改造i区微震点分布密度；ρ1——压裂改造1区微震点分布密度；si——压裂改造i区面积；s1——压裂改造1区面积；
接着拟合压裂改造区内微裂缝形成的渗透率增大倍数ki’/k1’随压裂改造区面积增大倍数si/s1的变化趋势，且各压裂改造区内微裂缝形成渗透率ki’与k1’之间的关系由关系式
ki’——压裂改造i区内微裂缝形成的渗透率；
因为压裂改造区的整体渗透率等于微裂缝形成的渗透率与基质渗透率之和，即ki＝ki' km，则各压裂改造区的渗透率为：
式中：ki——压裂改造i区渗透率；k1’——压裂改造1区内微裂缝形成的渗透率；si——压裂改造i区面积；s1——压裂改造1区面积；km——基质渗透率。
在步骤4中，根据油藏实际情况和压裂改造区划分结果，建立数值模拟模型，利用油藏历史生产数据反演得到各压裂改造区的渗透率。
本发明中的压裂改造区渗透率模型建立方法，根据直井压裂形成垂直长裂缝的仿水平井开发特点，创新性地提出利用水平井周围等压线的分布规律来划分压裂改造区，科学、准确地对微震点的分布进行了有效处理，并建立了相应的渗透率模型，为今后研究该类油藏的渗流规律提供了关键技术手段。
本发明提供了一套技术方法，可以弥补现有技术的不足，更为科学、准确的描述直井压裂改造区；仿照水平井周围分布的等压线来划分压裂改造区范围，实现了对压裂改造区的精确描述；通过计算各压裂改造区内微震点的分布密度，实现了对压裂改造区渗流能力的定量表征；针对建立压裂改造区渗透率模型给出了简单具体、可操作的技术方法和实施步骤；不仅适用于层状砂砾岩油藏的开发，还可为其他低孔、低渗油藏的研究提供参考。
附图说明
图1为本发明的一具体实施例中压裂改造区的示意图；
图2为本发明的一具体实施例中压裂改造区划分方法验证结果的示意图；
图3为本发明的一具体实施例中单井数值模型示意图；
图4为本发明的一具体实施例中日产液拟合结果的示意图；
图5为本发明的一具体实施例中累产液拟合结果的示意图；
图6为本发明的压裂改造区渗透率模型建立方法的一具体实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图6所示，图6为本发明的压裂改造区渗透率模型建立方法的流程图。
步骤101，确定压裂改造区的形状和范围。
通过分析、处理原始微震点图，确定压裂改造区的形状和范围。如附图1所示，从主裂缝向储层外围延伸，微震点(每个微震点代表一个微小裂缝)的分布由密集变稀疏，即渗流能力由强变弱。经过观察和试验，将主裂缝看作水平井，用水平井周围分布的等压线来划分压裂改造区(椭圆环)，可以按照微震点分布密度的变化规律，合理的将微震点包裹在椭圆环内部。由内向外各改造区的形状由椭圆形逐渐向圆形变化。离主裂缝越近的压裂改造区渗流能力越强，随着向储层外围延伸，压裂改造区的渗流能力变弱，直至变为纯基质区。
步骤102，计算各压裂改造区内微震点的分布密度。
根据压裂改造区的划分结果，计算每个压裂改造区内微震点的分布密度，该分布密度与压裂改造区内微裂缝形成的渗流能力成正比。首先，计算每个椭圆环(即压裂改造区)内部微震点的个数ti；接着，计算每个椭圆环的面积si；最后，求得每个椭圆环内微震点的分布密度ρi＝ti/si。具体计算结果见附表1。
表1相关参数计算结果表
步骤103，验证压裂改造区划分方法的合理性。
如附表1，以离主裂缝最近的压裂改造区(1区)为基准，依次计算各压裂改造区内微裂缝形成的渗透率、各压裂改造区的面积相比压裂改造1区增大的倍数，即计算ki’/k1’＝ρi/ρ1和si/s1。接着拟合压裂改造区内微裂缝形成的渗透率增大倍数ki’/k1’随压裂改造区面积增大倍数si/s1的变化趋势(见附图3)，可以看出，误差r2非常接近1，说明用该种方法划分压裂改造区非常合理，且各压裂改造区内微裂缝形成渗透率ki’与k1’之间的关系可由关系式
步骤104，反演得出各压裂改造区的渗透率。
根据油藏实际情况和压裂改造区划分结果，建立数值模拟模型，利用油藏历史生产数据反演得到各压裂改造区的渗透率，该结果反映了真实储层的渗流特性。
在应用本发明的一具体实施例中，以附图1中的主裂缝和压裂改造区为例，垂直主裂缝参数如附表2，压裂改造区划分如附图1。
表2垂直主裂缝参数表
首先使用附表3中的基质参数，沿主裂缝延伸方向建立单井数值模型，如附图3所示。
表3基质参数表
接着设计关于主裂缝导流能力、压裂改造1区渗透率、主裂缝压缩系数三个因素的10种参数组合方案，压裂改造2区-5区的渗透率可以根据拟合公式(1)计算得到，方案设计列表见附表4。
表4方案设计列表
最后，用这10种方案结果来拟合油藏历史生产数据，得到如附图4所示的日产液拟合结果，如附图5所示的累产液拟合结果。可以看出，方案8拟合效果最好，即反演得到主裂缝导流能力为14d·cm，主裂缝压缩系数为0.001mpa-1，压裂改造1区的渗透率为k1＝1.95md，则其余各压裂改造区的渗透率可由式(1)求得。
1.压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，该压裂改造区渗透率模型建立方法包括：
步骤1，通过分析、处理原始微震点图，确定压裂改造区的形状和范围；
步骤2，根据压裂改造区的划分结果，计算各压裂改造区内微震点的分布密度；
步骤3，验证压裂改造区划分方法的合理性；
步骤4，反演得出各压裂改造区的渗透率。
2.根据权利要求1所述的压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，在步骤1中，将主裂缝看作水平井，用水平井周围分布的等压线来划分压裂改造区即椭圆环，按照微震点分布密度的变化规律，合理的将微震点包裹在椭圆环内部；由内向外各改造区的形状由椭圆形逐渐向圆形变化；离主裂缝越近的压裂改造区渗流能力越强，随着向储层外围延伸，压裂改造区的渗流能力变弱，直至变为纯基质区。
3.根据权利要求1所述的压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，在步骤2中，根据压裂改造区的划分结果，计算每个压裂改造区内微震点的分布密度，该分布密度与压裂改造区内微裂缝形成的渗流能力成正比。
4.根据权利要求3所述的压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，在步骤2中，首先，计算每个椭圆环即压裂改造区内部微震点的个数ti；接着，计算每个椭圆环的面积si；最后，求得每个椭圆环内微震点的分布密度ρi＝ti/si。
5.根据权利要求1所述的压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，在步骤3中，以离主裂缝最近的压裂改造区即1区为基准，依次计算各压裂改造区内微裂缝形成的渗透率、各压裂改造区的面积相比压裂改造1区增大的倍数，即计算ki’/k1’＝ρi/ρ1和si/s1；
式中：ki’——压裂改造i区内微裂缝形成的渗透率，i＝1、2、3、4、5；k1’——压裂改造1区内微裂缝形成的渗透率；ρi——压裂改造i区微震点分布密度；ρ1——压裂改造1区微震点分布密度；si——压裂改造i区面积；s1——压裂改造1区面积；
接着拟合压裂改造区内微裂缝形成的渗透率增大倍数ki’/k1’随压裂改造区面积增大倍数si/s1的变化趋势，且各压裂改造区内微裂缝形成渗透率ki’与k1’之间的关系由关系式
ki’——压裂改造i区内微裂缝形成的渗透率；
因为压裂改造区的整体渗透率等于微裂缝形成的渗透率与基质渗透率之和，即ki＝ki' km，则各压裂改造区的渗透率为：
式中：ki——压裂改造i区渗透率；k1’——压裂改造1区内微裂缝形成的渗透率；si——压裂改造i区面积；s1——压裂改造1区面积；km——基质渗透率。
6.根据权利要求1所述的压裂改造区渗透率模型建立方法，其特征在于，在步骤4中，根据油藏实际情况和压裂改造区划分结果，建立数值模拟模型，利用油藏历史生产数据反演得到各压裂改造区的渗透率。
技术总结