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FrSmart软件操作指南(六):沿裂缝半长方向导流能力设置

FrSmart软件操作指南(六):沿裂缝半长方向导流能力设置

FrSmart软件是一款由中国石油勘探开发研究院牵头组织研发的具有完全自主知识产权的地质工程一体化压裂优化设计软件,自2018年预研起步,经过团队8年多的奋战,从1.0Beta单井版、1.0多井版到如今的2.0GPU提速版的陆续发布和投产,实现了我国压裂软件“从无到有”的突破、“从有到优”的跨越和“工业化之路”的开启。相关成果入选“中国石油2024年十大科技进展”和“科技日报‘十四五’硬核成果”。

为了使用户熟悉软件的操作以及具有一定基础的科研人员掌握软件的部分功能,特推出“FrSmart软件操作指南及常用功能介绍”系列用户使用说明,如有商业购买意愿及技术问题,也可通过文中联系方式进行沟通交流。

软件信息

软件名称:FrSmart

软件类别:地质工程一体化压裂优化设计软件

当前版本:2.0GPU提速版

功能模块:地质力学建模、套变风险评估、压前设计、人工裂缝模拟、压后产能模拟、压后产量评估、压裂测试、经济评价、人工裂缝代理、智能设计与辅助实施、智能产量预测、实时决策、数据库

软件功能版本:适用于2.0.138.260511及升级版本

产品归属:中国石油勘探开发研究院

技术交流联系方式:请联系张睿老师(17333984062)加群

产品购买、技术支持与试用申请联系方式:010-83593382

邮箱:frsmart-s@petrochina.com.cn

操作指南(六)

前言

压裂井产能模拟中,裂缝导流能力是决定预测精度的核心参数之一。多数工程师习惯采用常数导流简化设置,但受支撑剂铺置、应力敏感、压裂液伤害等影响,实际裂缝导流能力从井口到缝端呈非均匀分布。

常数导流可能会高估产能、扭曲递减规律,影响方案优化与生产决策。FrSmart产能模拟模块提供沿裂缝半长分段设置导流能力功能,无需裂缝扩展模拟,即可快速定义非均匀分布。

1、前期准备

在批量生成裂缝功能(详见《FrSmart软件操作指南(五):产能模拟批量生成裂缝》)的基础上,我们可以进一步使用沿裂缝半长方向导流能力自定义功能。裂缝导流能力计算公式为:

Fcd = Kh × w / 10

式中 Fcd—裂缝导流能力,D·cm;

Kh—水平渗透率,mD;

w—裂缝宽度,m。

2、沿半缝长方向导流能力设置

在批量生成裂缝界面,勾选“开启沿裂缝半长方向导流能力分布设置”,用户可针对水平渗透率(PERM)、孔隙度(PORO)和裂缝开度/缝宽(APERTURE)三个参数进行设置。

图 1 开启沿裂缝半长方向导流能力分布设置

FrSmart提供指数、线性和阶段模型三种方式进行缝长方向上的导流能力设置。

图 2 导流能力变化函数选择

(1)指数模型

指数模型的公式为

f (x) = f0 × ekx

式中 f (x)—裂缝上某点处的属性值;

f0—属性初始值;

k—系数;

x—距离射孔位置,x ≤ R2(右翼裂缝下边长)。

设置示例:将右翼裂缝下边长R2设置为100m,采用指数模型对水平渗透率进行裂缝半长方向上的非均匀设置,将系数设置为-0.023(射孔位置渗透率为1000mD,右翼裂缝下边长水平渗透率约为100mD)。

参数设置完成后点击“确认”批量生成裂缝,隐藏地质模型并切换三维属性显示,可直观查看渗透率沿缝长渐变特征。点击射孔近端裂缝网格,渗透率为1000mD;点击缝端网格,渗透率约100.26mD,完成指数分布赋值。

图 3 属性切换与地质模型隐藏

图 4 裂缝属性按指数模型变化

(2)线性模型

线性模型的公式为

f (x) = f0 + kx

设置示例:将右翼裂缝下边长R2设置为100m,采用线性模型对水平渗透率进行裂缝半长方向上的非均匀设置,将系数设置为-5(射孔位置渗透率为1000mD,右翼裂缝下边长水平渗透率为500mD)。

点击“确认”批量生成10条裂缝(若原位置存在裂缝,需在“裂缝信息”资源树中清除)。点击射孔近端裂缝网格,渗透率为1000mD;点击缝端网格,渗透率约500mD,完成线性分布赋值。

图 5 裂缝属性按线性模型变化

(3)阶段模型

阶段模型本质为分段常数函数,以射孔位置为起点(x = 0),沿裂缝半长按需划分多段区间,每段内属性保持定值。

设置示例:如图6所示,选择阶段模型后,点击下方绿色“+”按钮,可增加分段。在裂缝右翼上,0 ~ 30m水平渗透率设置为1000mD,30 ~ 60m水平渗透率设置为800mD,60 ~ 100m水平渗透率设置为600mD。

图 6 阶段函数设置

点击“确认”批量生成10条裂缝(若原位置存在裂缝,需在“裂缝信息”资源树中清除)。点击射孔近端裂缝网格,渗透率为1000mD;点击缝端网格,渗透率为600mD,完成阶梯式分布赋值。

图 7 裂缝属性按阶段模型变化

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