一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法

1.本发明涉及油气资源开发及其增产改造领域，具体是一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法。


背景技术：

2.井间干扰导致部分邻井产能跌落、压裂井无法达到设计产能。传统井间干扰的方法主要有压裂过程中的监测(分布式光纤、井底流动压力测试、微地震监测、示踪剂、声波监测)和生产过程中的监测(井底流动压力测试、示踪剂、dna监测)：
①
压裂过程监测手段中：分布式光纤、微地震监测、声波监测等手段本质上是为了刻画裂缝形态、改造范围等，在井间干扰尚存在大量误差、成本较高；
②
在压裂过程中采用井底流动压力会受到地层裂缝断层导致的压力波动因素的干扰；在压裂过程中示踪剂是通过压裂井压裂液中添加并返排，但是一旦出现井间干扰连通，那么一定会有一部分示踪剂无法有效返排回压裂井中；而且在压裂施工过程中，高压流体容易将示踪剂挤入地层中，进一步影响了返排，进而影响了判断；生产过程监测手段中：采用井底流动压力，仅能判断是否有井间干扰以及干扰对产量的影响，但无法井间干扰程度无法有效量化评价；生产过程中采用示踪剂、dna监测等，同样受到地层的影响，无法准确量化井间干扰程。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法。
4.本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，包括以下步骤：
5.步骤s10、基于井内压力和流量的变化来识别井间干扰情况；
6.步骤s20、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪剂，待到充分洗井后返排，并根据示踪剂的返排与进入监测井中的计量结果评价水力波及裂缝井间干扰程度；
7.步骤s30、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪颗粒，待到充分洗井后返排，并根据示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果评价水力拉张裂缝井间干扰程度；
8.步骤s40、根据示踪剂和示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果对页岩气井组井间干扰进行评价。
9.进一步的技术方案是，所述步骤s10的具体过程为：
10.步骤s11、在压裂井压裂施工过程中，实时获取压裂井的施工曲线，将相邻井视为监测井并同样获取监测井的压裂施工曲线；
11.步骤s12、读取压裂井和监测井施工曲线上的压力和流量变化；
12.当监测井中出现压力或流量任一数值出现波动，或压裂井中的压力或流量任一数值出现波动，则判断为出现井间干扰。
13.进一步的技术方案是，所述步骤s20的具体过程为：
14.步骤s21、选择不与地层发生物理化学反应的有色示踪剂作为溶剂，选择现场压裂用的胶液作为溶液，将两者进行充分混相形成示踪剂溶液；
15.步骤s22、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪剂溶液，其中示踪剂溶液总液量大于压裂施工总液量，以确保示踪剂溶液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪剂溶液；
16.步骤s23、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪剂溶液抽吸返排到井口并收集示踪剂溶液；
17.步骤s24、分别计量返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1；
18.步骤s25、根据返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1评价水力波及裂缝井间干扰程度。
19.进一步的技术方案是，所述有色示踪剂为红墨水。
20.进一步的技术方案是，所述步骤s24中在计量前将监测井和压裂井中的示踪剂溶液均静置至常温。
21.进一步的技术方案是，所述步骤s25中根据返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1计算得到水力波及裂缝井间干扰程度评价指数j＝j1/j0；并评价水力波及裂缝井间干扰程度；
22.其中当j＝0时，则不存在水力波及裂缝井间干扰；
23.当0《j《0.1时，则确定为轻度水力波及裂缝井间干扰；
24.当0.1≤j《0.25时，则确定为中度水力波及裂缝井间干扰；
25.当j≥0.25时，则确定为重度水力波及裂缝井间干扰。
26.进一步的技术方案是，所述步骤s30的具体过程为：
27.步骤s31、选择现场压裂用的胶液作为溶液，将非溶性惰性示踪颗粒与溶液进行充分混相形成示踪颗粒两相液；
28.步骤s32、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪颗粒两相液，其中示踪颗粒两相液总液量大于压裂施工总液量，以确保示示踪颗粒两相液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪颗粒两相液；
29.步骤s33、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪颗粒两相液抽吸返排到井口并收集；
30.步骤s34、分别计量返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1；
31.步骤s35、根据返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1评价水力拉张裂缝井间干扰程度。
32.进一步的技术方案是，所述步骤s34中在计量前将监测井和压裂井中的示踪颗粒两相液均静置至常温。
33.进一步的技术方案是，所述步骤s35中根据返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1计算水力拉张裂缝井间干扰程度评价指数k＝k1/k0，并评价水力拉张裂缝井间干扰程度；
34.其中当k＝0时，则不存在水力拉张裂缝井间干扰；
35.当0《k《0.1时，则确定为轻度水力拉张裂缝井间干扰；
36.当0.1≤k《0.25时，则确定为中度水力拉张裂缝井间干扰；
37.当k≥0.25时，则确定为重度水力拉张裂缝井间干扰。
38.进一步的技术方案是，所述步骤s40中的具体评价过程为：
39.当j＞0且k＝0时，为i级井间干扰，后续压裂时需要时刻关注两井的压力和流量变化；
40.当0《j《0.1且0《k《0.1时，为ii级井间干扰，当前压裂应立即停止，后续压裂时应降低注液强度；
41.当0.1≤j《0.25且0《k《0.1时，为iii级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井1个月恢复压力或增大50m井间距；
42.当0.1≤j《0.25且0.1≤k《0.25时，为iv级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井6个月恢复压力或增大100m井间距；
43.当j＞0.25时，为v级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井12个月恢复压力或增大200m井间距。
44.本发明具有以下有益效果：
45.(1)和其它监测方法对比，不需要额外的监测手段(如微地震、电磁、dts、das等监测手段本质上是为了刻画裂缝形态、改造范围等，在井间干扰尚存在大量误差、成本较高)，本发明成本低、效率高；
46.(2)和传统的示踪剂返排法相比，通过对示踪剂进行优选并增加示踪颗粒洗井返排流程，使得结果更加准确；
47.(3)本发明方法可以区分水力波及裂缝、拉张裂缝的干扰程度，进而有助于判断井间干扰对邻井的影响。
附图说明
48.图1为本发明的流程图；
49.图2压裂施工曲线中压力和流量对井间干扰的识别；
50.图3示踪剂洗井和返排示意图；
51.图4示踪剂评价井间干扰示意图；
52.图5示踪颗粒洗井和返排示意图；
53.图6示踪剂颗粒井间干扰示意图。
具体实施方式
54.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.本发明提供了一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，具体包括以下步骤：
56.步骤s10、基于井内压力和流量的变化来识别井间干扰情况；
57.步骤s11、在压裂井压裂施工过程中，实时获取压裂井的施工曲线，将相邻井视为监测井并同样获取监测井的压裂施工曲线；
58.步骤s12、读取压裂井和监测井施工曲线上的压力和流量变化；
59.当监测井中出现压力或流量任一数值出现波动(在短时间内(十分钟)急剧上升)，或压裂井中的压力或流量任一数值出现波动(瞬时大幅(超过10mpa)跌落)，则判断为出现井间干扰，如图2所示；
60.步骤s20、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪剂，待到充分洗井后返排，并根据示踪剂的返排与进入监测井中的计量结果评价水力波及裂缝井间干扰程度；
61.步骤s21、选择不与地层发生物理化学反应的有色示踪剂(如红墨水等)作为溶剂，选择现场压裂用的胶液作为溶液，将两者进行充分混相形成示踪剂溶液，如图3所示；
62.步骤s22、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪剂溶液，其中示踪剂溶液总液量大于压裂施工总液量，以确保示踪剂溶液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪剂溶液，如图4所示；
63.步骤s23、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪剂溶液抽吸返排到井口并收集示踪剂溶液；
64.步骤s24、考虑到地层压力和温度的影响，将两份示踪剂静置至常温，再分别计量返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1；
65.步骤s25、根据返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1计算得到水力波及裂缝井间干扰程度评价指数j＝j1/j0；并评价水力波及裂缝井间干扰程度；
66.其中当j＝0时，则不存在水力波及裂缝井间干扰；
67.当0《j《0.1时，则确定为轻度水力波及裂缝井间干扰；
68.当0.1≤j《0.25时，则确定为中度水力波及裂缝井间干扰；
69.当j≥0.25时，则确定为重度水力波及裂缝井间干扰；
70.步骤s30、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪颗粒，待到充分洗井后返排，并根据示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果评价水力拉张裂缝井间干扰程度；
71.步骤s31、选择现场压裂用的胶液作为溶液，将非溶性惰性示踪颗粒与溶液进行充分混相形成示踪颗粒两相液；
72.步骤s32、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪颗粒两相液，其中示踪颗粒两相液总液量大于压裂施工总液量，以确保示示踪颗粒两相液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪颗粒两相液，如图5所示；
73.步骤s33、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪颗粒两相液抽吸返排到井口并收集，如图6所示；
74.步骤s34、考虑到地层压力和温度的影响，将两份示踪颗粒两相液静置至常温，再分别计量返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1；
75.步骤s35、根据返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1计算水力拉张裂缝井间干扰程度评价指数k＝k1/k0，并评价水力拉张裂缝井间干扰程度；
76.其中当k＝0时，则不存在水力拉张裂缝井间干扰；
77.当0《k《0.1时，则确定为轻度水力拉张裂缝井间干扰；
78.当0.1≤k《0.25时，则确定为中度水力拉张裂缝井间干扰；
79.当k≥0.25时，则确定为重度水力拉张裂缝井间干扰；
80.步骤s40、根据示踪剂和示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果对页岩气井组井间干扰进行评价；
81.当j＞0且k＝0时，为i级井间干扰，后续压裂时需要时刻关注两井的压力和流量变化；
82.当0《j《0.1且0《k《0.1时，为ii级井间干扰，当前压裂应立即停止，后续压裂时应降低注液强度；
83.当0.1≤j《0.25且0《k《0.1时，为iii级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井1个月恢复压力或增大50m井间距；
84.当0.1≤j《0.25且0.1≤k《0.25时，为iv级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井6个月恢复压力或增大100m井间距；
85.当j＞0.25时，为v级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井12个月恢复压力或增大200m井间距。
86.因此该高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法能够对压裂井间干扰进行定性和定量评价，避免了由于压裂井间干扰导致的井筒失效、产能跌落等问题，能够极大程度上保障井筒安全和单井产能；将压裂过程中的施工曲线和压后测产前的洗井过程相结合，实现了井间干扰定性评价和定量评价相结合，不仅解决了传统监测手段误差大(无法有效区分不同类型的干扰裂缝)、引入额外的施工设备成本高的缺点，也克服了传统压裂过程中的示踪剂监测法对示踪材料的高要求(如特种的声发射颗粒等)。
87.本发明不仅能够通过区分水力波及(液体能够进入的小通道)和水力拉张(固相颗粒能够进入的大通道)区分不同的井间干扰形式，并给出井间干扰预警分级方案，支撑了页岩气压裂设计及施工过程中的井间干扰有效防治，提高了页岩气开发潜力。
88.以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s10、基于井内压力和流量的变化来识别井间干扰情况；步骤s20、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪剂，待到充分洗井后返排，并根据示踪剂的返排与进入监测井中的计量结果评价水力波及裂缝井间干扰程度；步骤s30、在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪颗粒，待到充分洗井后返排，并根据示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果评价水力拉张裂缝井间干扰程度；步骤s40、根据示踪剂和示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果对页岩气井组井间干扰进行评价。2.根据权利要求1所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s10的具体过程为：步骤s11、在压裂井压裂施工过程中，实时获取压裂井的施工曲线，将相邻井视为监测井并同样获取监测井的压裂施工曲线；步骤s12、读取压裂井和监测井施工曲线上的压力和流量变化；当监测井中出现压力或流量任一数值出现波动，或压裂井中的压力或流量任一数值出现波动，则判断为出现井间干扰。3.根据权利要求1所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s20的具体过程为：步骤s21、选择不与地层发生物理化学反应的有色示踪剂作为溶剂，选择现场压裂用的胶液作为溶液，将两者进行充分混相形成示踪剂溶液；步骤s22、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪剂溶液，其中示踪剂溶液总液量大于压裂施工总液量，以确保示踪剂溶液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪剂溶液；步骤s23、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪剂溶液抽吸返排到井口并收集示踪剂溶液；步骤s24、分别计量返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1；步骤s25、根据返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1评价水力波及裂缝井间干扰程度。4.根据权利要求3所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述有色示踪剂为红墨水。5.根据权利要求3所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s24中在计量前将监测井和压裂井中的示踪剂溶液均静置至常温。6.根据权利要求3所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s25中根据返回到压裂井中的示踪剂量j0和进入相邻监测井中的示踪剂量j1计算得到水力波及裂缝井间干扰程度评价指数j＝j1/j0；并评价水力波及裂缝井间干扰程度；其中当j＝0时，则不存在水力波及裂缝井间干扰；当0<j<0.1时，则确定为轻度水力波及裂缝井间干扰；当0.1≤j<0.25时，则确定为中度水力波及裂缝井间干扰；当j≥0.25时，则确定为重度水力波及裂缝井间干扰。7.根据权利要求1所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在
于，所述步骤s30的具体过程为：步骤s31、选择现场压裂用的胶液作为溶液，将非溶性惰性示踪颗粒与溶液进行充分混相形成示踪颗粒两相液；步骤s32、以低于地层破裂压力的泵压向地层中不断泵入示踪颗粒两相液，其中示踪颗粒两相液总液量大于压裂施工总液量，以确保示示踪颗粒两相液能够充分饱和改造后的储层，并在监测井井口收集出现的示踪颗粒两相液；步骤s33、在洗井结束后，在压裂井井口设置排量不小于压裂泵的抽吸泵，将注入到压裂井井内的示踪颗粒两相液抽吸返排到井口并收集；步骤s34、分别计量返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1；步骤s35、根据返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1评价水力拉张裂缝井间干扰程度。8.根据权利要求7所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s34中在计量前将监测井和压裂井中的示踪颗粒两相液均静置至常温。9.根据权利要求7所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s35中根据返回到压裂井中的示踪颗粒重量k0和进入相邻监测井中的示踪颗粒重量k1计算水力拉张裂缝井间干扰程度评价指数k＝k1/k0，并评价水力拉张裂缝井间干扰程度；其中当k＝0时，则不存在水力拉张裂缝井间干扰；当0<k<0.1时，则确定为轻度水力拉张裂缝井间干扰；当0.1≤k<0.25时，则确定为中度水力拉张裂缝井间干扰；当k≥0.25时，则确定为重度水力拉张裂缝井间干扰。10.根据权利要求8所述的一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，其特征在于，所述步骤s40中的具体评价过程为：当j＞0且k＝0时，为i级井间干扰，后续压裂时需要时刻关注两井的压力和流量变化；当0<j<0.1且0<k<0.1时，为ii级井间干扰，当前压裂应立即停止，后续压裂时应降低注液强度；当0.1≤j<0.25且0<k<0.1时，为iii级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井1个月恢复压力或增大50m井间距；当0.1≤j<0.25且0.1≤k<0.25时，为iv级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井6个月恢复压力或增大100m井间距；当j＞0.25时，为v级井间干扰，当前压裂应立即停止，且后续压裂时相邻生产井需要至少关井12个月恢复压力或增大200m井间距。

技术总结
本发明公开了一种高效低成本的页岩气井组井间干扰评价方法，包括基于井内压力和流量的变化来识别井间干扰情况；在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪剂，待到充分洗井后返排，并根据示踪剂的返排与进入监测井中的计量结果评价水力波及裂缝井间干扰程度；在压裂施工结束后，向改造后的地层内注入示踪颗粒，待到充分洗井后返排，并根据示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果评价水力拉张裂缝井间干扰程度；根据示踪剂和示踪颗粒的返排与进入监测井中的计量结果对页岩气井组井间干扰进行评价。本发明方法可以区分水力波及裂缝、拉张裂缝的干扰程度，进而有助于判断井间干扰对邻井的影响。干扰对邻井的影响。干扰对邻井的影响。


技术研发人员：唐煊赫 朱海燕 陶雷 赵鹏 张兆鹏
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25