评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法及系统

技术领域

本发明涉及水力压裂开发气藏压裂优化技术领域，尤其涉及一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法及系统。

背景技术

相比于传统化石能源，同等热值的页岩气燃烧产生的二氧化碳远少于煤炭和石油燃烧产生的二氧化碳，增加页岩气在能源消耗中的占比可以有效减少二氧化碳的排放，可以为实现“双碳”目标做出重要贡献。利用多段压裂水平井开采页岩气藏的完整过程主要包括前期压裂液返排阶段和后期生产阶段两个阶段。页岩储层埋深可达2000~4500米，异常高压、闭合应力高，随着返排过程中地层压力的降低，地应力施加在水力裂缝表面的载荷增大，裂缝发生动态闭合，裂缝导流能力下降，对产能造成影响。因此，对返排和生产两个不同阶段的水力裂缝的导流能力进行研究，可以为页岩气多段压裂水平井的压裂效果评估与增产措施优化提供建议。

水力裂缝导流能力的定义为水力裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，是压裂工程中对压裂效果进行评估的重要参数。现有的技术中，通常采用室内实验模拟支撑裂缝的方法对水力裂缝的导流能力进行评估。然而实际的水力裂缝形态复杂，这一类渗流实验通常对支撑剂和水力裂缝做了极大的简化，并且容易受到实验条件、实验操作、试验设备的影响，得到的裂缝导流能力具有较大的不确定性。除此之外，实验方法难以评估水力裂缝在不同阶段的裂缝导流能力的动态变化。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于杜哈美（Duhamel）原理，将引入曲率最小化思想的非线性正则化方法加入到基于二阶B样条的压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，消除生产动态数据误差影响并提高算法计算速度与稳定性，将压裂液返排的变流量情况下的压力数据转化为定流量下的压力数据，提高了反褶积的计算速度及稳定性，使得生产动态数据与渗流理论模型的特征曲线拟合效果更好，本发明具体提供了一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法及系统，具体包括：

一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法，包括下述步骤：

S1、建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型；

S2、根据所述页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，分别建立长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型和压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型；

同时对所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型；

S3、对所述长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解；

对所述压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换，得到压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解；

S4、通过拟压力定义方法对采集到的长期生产阶段生产动态数据中的压力数据进行线性化处理，得到长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据；

S5、基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据；

基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据；

S6、通过所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，所述第一特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

S7、通过所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和所述第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，所述第二特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井压裂液返排阶段的归一化后的生产动态数据与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的井底流压解在关于时间的瞬时井底压降和瞬时井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

S8、通过所述第一特征曲线得到长期生产阶段的主裂缝导流能力；

通过所述第二特征曲线得到压裂液返排阶段的主裂缝导流能力；

通过主裂缝导流能力模量计算公式、长期生产阶段的主裂缝导流能力和压裂液返排阶段的主裂缝导流能力计算主裂缝导流能力模量；

将主裂缝导流能力模量代入主裂缝导流能力动态变化公式，对所述主裂缝在长期生产阶段的主裂缝导流能力动态变化和所述主裂缝在压裂液返排阶段的主裂缝导流能力动态变化进行全阶段评估。

优选的，所述 S1的建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型包括：

简化气体和压裂液在储层中的流动区域，得到主裂缝流动区域、裂缝间流动区域和储层基质流动区域；

根据主裂缝流动区域、裂缝间流动区域和储层基质流动区域，建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型。

优选的，所述S2的对所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型线进行性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型包括：

通过定义拟压力对所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化；

其中，所述拟压力的定义为公式（1）：

式中，m代表气体拟压力，单位为atm

所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在储层基质流动区域的公式包括公式（2）至公式（5）：

式中，下标O代表储层基质流动区域；下标F代表主裂缝流动区域；下标i代表在初始状态下；η为扩散系数，单位为cm

所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在裂缝间流动区域的公式包括公式（6）至公式（9）：

式中，下标I代表裂缝间流动区域；y代表竖直方向上的距离，cm，K为渗透率，单位为D；h代表储层厚度，单位为cm；w

所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在主裂缝流动区域的公式包括公式（10）至公式（13）：

/>

（13）

式中，h代表储层厚度，cm；T

优选的，所述S2的压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型的公式包括公式（14）至公式（17）：

（15）

式中，B为地层体积系数。

优选的，所述S3的长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解

（18）

式中，下标w代表井底；下标D代表无因次化；s是拉普拉斯变换参数；C

优选的，所述S5的基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据，包括：

提取线性化后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据；其中，所述拟压力和流量生产动态数据为误差大和/或剧烈变化的拟压力和流量生产动态数据；

基于杜哈美原理，结合曲率最小化的非线性正则化方法和基于二阶B样条的压力反褶积算法，对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据；

所述S5的基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据，包括：

提取所述压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据；其中，所述压力和流量生产动态数据为误差大和/或剧烈变化的压力和流量生产动态数据；

基于杜哈美原理，结合曲率最小化的非线性正则化方法和基于二阶B样条的压力反褶积算法，对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据。

优选的，所述S6的通过所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，包括：

将所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据、压裂施工数据和储层基础数据作为约束条件；

通过调整基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力和主裂缝综合压缩系数，使压力反褶积计算的归一化参数调试与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，得到第一特征曲线。

优选的，所述S7的通过所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和所述第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，包括：

将所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降、瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线的拟合参数、压裂施工数据和储层基础数据确定为约束条件；

通过调整主裂缝半长、主裂缝导流能力和主裂缝综合压缩系数，使压力反褶积计算的归一化参数调试与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，得到第二特征曲线。

优选的，所述S8中的主裂缝导流能力模量计算公式包括公式（19）：

（19）

式中，C

所述S8的主裂缝导流能力动态变化公式包括公式（20）和公式（21）；

其中，所述返排阶段的裂缝导流能力C

（21）

式中，p

一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的系统，包括模型建立模块、模型转化模块、模型计算模块、线性化模块、归一化模块、第一特征曲线拟合模块、第二特征曲线拟合模块和评估模块：

所述模型建立模块用于建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型；

所述模型转化模块用于根据所述页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，分别建立长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型和压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型；同时对所述长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型；

所述模型计算模块用于对所述长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解；对所述压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解；

所述线性化模块用于通过拟压力定义方法对采集到的长期生产阶段生产动态数据的压力数据进行线性化处理；

所述归一化模块基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据；基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据；

所述第一特征曲线拟合模块通过所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，所述第一特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

所述第二特征曲线拟合模块通过所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和所述第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，所述第二特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井压裂液返排阶段的归一化后的生产动态数据与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的井底流压解在关于时间的瞬时井底压降和瞬时井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

所述评估模块通过所述第一特征曲线得到长期生产阶段的主裂缝导流能力；通过所述第二特征曲线得到压裂液返排阶段的主裂缝导流能力；通过主裂缝导流能力模量计算公式、长期生产阶段的主裂缝导流能力和压裂液返排阶段的主裂缝导流能力计算主裂缝导流能力模量；将主裂缝导流能力模量代入主裂缝导流能力动态变化公式，对所述主裂缝在长期生产阶段的主裂缝导流能力动态变化和所述主裂缝在压裂液返排阶段的主裂缝导流能力动态变化进行全阶段评估。

上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

上述方案，本发明通过分别建立长期生产阶段和压裂液返排阶段的渗流数学模型，利用特征曲线分析方法分别解释得到两阶段的每条裂缝的平均导流能力，相比于传统实验方法大多只能评估单一阶段裂缝的导流能力且易受外界因素的影响的特点，本发明解释结果更可靠，而且引入了裂缝导流能力模量，可以评估裂缝在不同阶段的裂缝导流能力动态变化。

本发明所提出的方法使用改进压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，将工程测得的变流量下的压力数据转化为定流量下的压力数据，进而与渗流数学模型的内边界条件保持一致。此外，使用压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，降低生产动态数据误差，克服传统的通过定义物质平衡时间方法进行生产数据归一化受数据误差影响敏感的重大缺陷，可以显著提高双对数特征曲线拟合效果与参数解释可靠性，能够使得长期生产阶段和压裂液返排阶段的裂缝导流能力解释结果更加准确。

本发明所提供的方法在进行生产动态数据特征曲线分析时，通过调整数学模型中的基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力、主裂缝综合压缩系数等参数，实现页岩气藏多段压裂水平井的生产动态数据与理论模型的定流量下的压力解的双对数特征曲线拟合。过程中以已知的储层基础数据和压裂施工数据作为条件约束，并且压力反褶积计算的归一化参数调试与渗流理论模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，能分析出更为可靠的参数解释结果。除此之外，将长期生产阶段的储层及裂缝参数解释结果作为压裂液返排阶段的条件约束，进一步降低解释结果的多解性，解释结果更加可靠真实。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的长期生产阶段气体的产量数据图；

图3为本发明实施例提供的压裂液返排阶段液体的产量数据图；

图4为本发明实施例提供的压裂液返排阶段的井底流压数据图；

图5为本发明实施例提供的页岩气井长期生产阶段气体的三线性渗流物理模型图；

图6为本发明实施例提供的页岩气井压裂液返排阶段液体的三线性渗流物理模型图；

图7为本发明实施例提供的压裂液返排阶段的拟井底流压数据图；

图8为本发明实施例提供的页岩气井长期生产阶段气体的双对数特征曲线拟合效果图；

图9为本发明实施例提供的页岩气井压裂液返排阶段液体的双对数特征曲线拟合效果图；

图10为本发明实施例提供的评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的系统；

图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

由于现有技术的实验方法难以评估水力裂缝在不同阶段的裂缝导流能力的动态变化，所以本申请基于Duhamel原理，将引入曲率最小化思想的非线性正则化方法加入到基于二阶B样条的压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，消除生产动态数据误差影响并提高算法计算速度与稳定性，将压裂液返排的变流量情况下的压力数据转化为定流量下的压力数据，提高了反褶积的计算速度及稳定性，使得生产动态数据与渗流理论模型的特征曲线拟合效果更好，从而更精确地评估水力裂缝在不同阶段的裂缝导流能力的动态变化，基于此，本申请提供一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法及系统。具体包括：

如图1所示，本申请提供一种评估页岩气井压裂裂缝导流能力动态变化的方法，包括下述步骤：

S1、建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，具体包括：简化气体和压裂液在储层中的流动区域，得到主裂缝流动区域、裂缝间流动区域和储层基质流动区域；根据主裂缝流动区域、裂缝间流动区域和储层基质流动区域，建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，其中，需要说明的是：压裂液流动主要发生在主裂缝流动区域。

S2、根据页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，分别建立长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型和压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型；同时对长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型，具体包括：

通过定义拟压力对长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化；

其中，拟压力的定义为公式（1）：

式中，m代表气体拟压力，单位为atm

长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在储层基层流动区域的公式包括公式（2）至公式（5）：

式中，下标O代表储层基质流动区域；下标F代表主裂缝流动区域；下标i代表在初始状态下；η为扩散系数，单位为cm

长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在裂缝间流动区域的公式包括公式（6）至公式（9）：

式中，下标I代表裂缝间流动区域；y代表竖直方向上的距离，cm，K为渗透率，单位为D；h代表储层厚度，单位为cm；w

长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型在主裂缝流动区域的公式包括公式（10）至公式（13）：

式中，h代表储层厚度，cm；T

S2的压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型的公式包括公式（14）至公式（17）：

（15）/>

式中，B为地层体积系数，其中，需要说明书的为：对于压裂液返排阶段，由于压裂液的可压缩性远小于页岩气的可压缩性，因此不需引入拟压力来降低数学模型的非线性程度。对于压裂液返排阶段的液体渗流模型，形式与长期生产阶段气体的渗流数学模型形式相似，主要不同之处在于主裂缝流动区域的内边界条件不同。

S3、对长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解；

对压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解，具体包括：

S3的长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解

（18）

式中，下标w代表井底；下标D代表无因次化；s是拉普拉斯变换参数；C

其中，需要说明的为：对于压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型，在恒定流量下的无因次瞬时井底流压解与返排阶段的无因次瞬时拟井底流压解的形式相似。

S4、通过拟压力定义方法对采集到的长期生产阶段生产动态数据中的压力数据进行线性化处理，得到长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据。

S5、基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据；

基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据；具体包括：

提取线性化后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据；其中，所述拟压力和流量生产动态数据为误差大和/或剧烈变化的拟压力和流量生产动态数据；基于杜哈美原理，结合曲率最小化的非线性正则化方法和基于二阶B样条的压力反褶积算法，对线性化处理后的长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据；

提取所述压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据；其中，所述压力和流量生产动态数据为误差大和/或剧烈变化的压力和流量生产动态数据；基于杜哈美原理，结合曲率最小化的非线性正则化方法和基于二阶B样条的压力反褶积算法，对压裂液返排阶段现场测得的压力和流量生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据。

其中，具体操作包括：对长期生产阶段线性化后的误差大、变化剧烈的生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压力生产动态数据，对压裂液返排阶段现场测得的误差大、变化剧烈的生产动态数据进行归一化处理得到归一化处理后的异常生产动态数据，基于Duhamel原理，将引入曲率最小化思想的非线性正则化方法加入到基于二阶B样条的压力反褶积算法中，使用改进压力反褶积算法进行归一化，消除生产动态数据误差影响并提高算法计算速度与稳定性，将压裂液返排的变流量情况下的压力数据转化为定流量下的压力数据，将长期生产阶段的变流量情况下的拟压力数据转化为定流量下的拟压力p

式中，q为已知变流量，p为变流量对应变压力，p'

S6、通过所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，所述第一特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；具体包括：

将所述归一化处理后的长期生产阶段生产动态数据、压裂施工数据和储层基础数据作为约束条件；通过调整基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力和主裂缝综合压缩系数，使压力反褶积计算的归一化参数调试与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，得到第一特征曲线，解释得到更为可靠的裂缝导流能力结果。

S7、通过所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和所述第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，第二特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井压裂液返排阶段的归一化后的生产动态数据与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的井底流压解在关于时间的瞬时井底压降和瞬时井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；具体包括：

将归一化处理后的异常生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降、瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线的拟合参数、压裂施工数据和储层基础数据确定为约束条件；

将所述归一化处理后的压裂液返排阶段生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降、瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线的拟合参数、压裂施工数据和储层基础数据确定为约束条件；

通过调整主裂缝半长、主裂缝导流能力和主裂缝综合压缩系数，使压力反褶积计算的归一化参数调试与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，得到第二特征曲线。

S8、通过所述第一特征曲线得到长期生产阶段的主裂缝导流能力；

通过所述第二特征曲线得到压裂液返排阶段的主裂缝导流能力；

通过主裂缝导流能力模量计算公式、长期生产阶段的主裂缝导流能力和压裂液返排阶段的主裂缝导流能力计算主裂缝导流能力模量；

将主裂缝导流能力模量代入主裂缝导流能力动态变化公式，对所述主裂缝在长期生产阶段的主裂缝导流能力动态变化和所述主裂缝在压裂液返排阶段的主裂缝导流能力动态变化进行全阶段评估。

其中，主裂缝导流能力模量计算公式包括公式（19）：

（19）

式中，C

所述S8的主裂缝导流能力动态变化公式包括公式（20）和公式（21）；

其中，返排阶段的裂缝导流能力C

（21）

式中，p

本发明有一方面提供一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的系统，用于实现上述一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的方法，具体包括模型建立模块、模型转化模块、模型计算模块、线性化模块、归一化模块、第一特征曲线拟合模块、第二特征曲线拟合模块和评估模块：

模型建立模块用于建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型；

模型转化模块用于根据页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，分别建立长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型和压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型；同时对长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型；

模型计算模块用于对长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解；对压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解；

线性化模块用于通过拟压力定义方法对采集到的长期生产阶段的压力生产动态数据进行线性化处理；

归一化模块基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的压力生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压力生产动态数据；基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的异常生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的异常生产动态数据；

第一特征曲线拟合模块通过归一化处理后的压力生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，第一特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

第二特征曲线拟合模块通过归一化处理后的异常生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，第二特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井压裂液返排阶段的归一化后的生产动态数据与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的井底流压解在关于时间的瞬时井底压降和瞬时井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；

评估模块通过第一特征曲线和第二特征曲线，得到主裂缝导流能力，通过主裂缝导流能力模量分别对主裂缝在压裂液返排阶段和长期生产阶段进行裂缝导流能力动态化评估。

如图2-图9所示，本申请基于上述方法，对北美某页岩气多段压裂水平井的长度为2889m，井筒半径为0.107m，压裂段数为58段，主裂缝间距49.8m，储层温度为114℃，该井所在储层的初始压力为59.2MPa，储层厚度为36.9m进行裂缝导流能力动态评估。

其中，长期生产阶段的气体产量数据如图2所示，压裂液返排阶段的液体产量数据如图3所示，返排阶段的井底流压数据如图4所示。建立该页岩气井长期生产阶段气体和压裂液返排阶段液体的三线性渗流物理模型分别如图5和图6所示。首先，根据三线性渗流物理模型分别建立渗流数学模型，并通过定义拟压力的手段对长期生产阶段气体的数学模型进行线性化，进而分别求得长期生产阶段气体渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解和压裂液返排阶段液体渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解。然后，依据拟压力定义对长期生产阶段的压力数据进行拟压力计算，从而将生产动态数据线性化，从而计算出的长期生产阶段的拟井底流压数据，如图7所示。随后，利用改进的压力反褶积算法分别对长期生产阶段和压裂液返排阶段的生产动态数据进行归一化，将压裂液返排的变流量情况下的压力数据转化为定流量下的压力数据，将长期生产阶段的变流量情况下的拟压力数据转化为定流量下的拟压力数据，其中，以储层基础数据和压裂施工数据为约束，通过调整数学模型中的基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力、主裂缝综合压缩系数等参数，使压力反褶积计算的归一化参数调试与渗流理论模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，实现页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与渗流数学模型定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线拟合，也就是第一特征曲线，拟合结果图如图8，第一特征曲线拟合结果解释出来的裂缝导流能力为6 mD ·cm，裂缝半长37m，基质孔隙度0.0001mD，主裂缝孔隙度0.15，主裂缝综合压缩系数0.005MPa

本申请所提供的方法使用改进压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，将工程测得的变流量下的压力数据转化为定流量下的压力数据，进而与渗流数学模型的内边界条件保持一致。此外，使用压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，降低生产动态数据误差，克服传统的通过定义物质平衡时间方法进行生产数据归一化受数据误差影响敏感的重大缺陷，可以显著提高双对数特征曲线拟合效果与参数解释可靠性，能够使得长期生产阶段和压裂液返排阶段的裂缝导流能力解释结果更加准确。在进行生产动态数据特征曲线分析时，通过调整数学模型中的基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力、主裂缝综合压缩系数等参数，实现页岩气藏多段压裂水平井的生产动态数据与理论模型的定流量下的压力解的双对数特征曲线拟合。过程中以已知的储层基础数据和压裂施工数据作为条件约束，并且压力反褶积计算的归一化参数调试与渗流理论模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，能分析出更为可靠的参数解释结果。除此之外，将长期生产阶段的储层及裂缝参数解释结果作为压裂液返排阶段的条件约束，进一步降低解释结果的多解性，解释结果更加可靠真实。

如图10所示，本发明另一方面提供一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的系统，用于实现上述一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的方法，具体包括：包括模型建立模块100、模型转化模块200、模型计算模块300、线性化模块400、归一化模块500、第一特征曲线拟合模块600、第二特征曲线拟合模块700和评估模块800：模型建立模块100用于建立页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型；模型转化模块200用于根据页岩气藏多段压裂水平井的三线性渗流物理模型，分别建立长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型和压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型；同时对长期生产阶段气体的非稳态渗流数学模型进行线性化处理，得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型；模型计算模块300用于对长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解；对压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型进行拉普拉斯变换得到压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解；线性化模块400通过拟压力定义方法对采集到的长期生产阶段生产动态数据中的压力数据进行线性化处理，得到长期生产阶段的拟压力和流量生产动态数据；归一化模块500基于反褶积算法对线性化处理后的长期生产阶段的压力生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的压力生产动态数据；基于反褶积算法对压裂液返排阶段现场测得的异常生产动态数据进行归一化处理，得到归一化处理后的异常生产动态数据；第一特征曲线拟合模块600通过归一化处理后的压力生产动态数据和长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时拟井底流压解，拟合得到第一特征曲线，第一特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井长期生产阶段的归一化后的生产动态数据与长期生产阶段气体的线性化非稳态渗流数学模型在恒定流量下的拟井底流压解在关于时间的瞬时拟井底压降和瞬时拟井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；第二特征曲线拟合模块700通过归一化处理后的异常生产动态数据、压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在恒定流量下的瞬时井底流压解和第一特征曲线的拟合参数，得到第二特征曲线，第二特征曲线为页岩气藏多段压裂水平井压裂液返排阶段的归一化后的生产动态数据与压裂液返排阶段液体的非稳态渗流数学模型在定流量下的井底流压解在关于时间的瞬时井底压降和瞬时井底压降导数双对数坐标中的特征曲线；评估模块800通过第一特征曲线和第二特征曲线，得到主裂缝导流能力，通过主裂缝导流能力模量分别对主裂缝在压裂液返排阶段和长期生产阶段进行裂缝导流能力动态化评估。

本系统使用改进压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，将工程测得的变流量下的压力数据转化为定流量下的压力数据，进而与渗流数学模型的内边界条件保持一致。此外，使用压力反褶积算法对生产动态数据进行归一化处理，降低生产动态数据误差，提高双对数特征曲线拟合效果，能够使得长期生产阶段和压裂液返排阶段的裂缝导流能力解释结果更加准确。在进行生产动态数据特征曲线分析时，通过调整数学模型中的基质渗透率、主裂缝半长、主裂缝导流能力、主裂缝综合压缩系数等参数，实现页岩气藏多段压裂水平井的生产动态数据与理论模型的定流量下的压力解的双对数特征曲线拟合。过程中以已知的储层基础数据和压裂施工数据作为条件约束，并且压力反褶积计算的归一化参数调试与渗流理论模型计算的模型参数调试在特征曲线拟合过程中相互制约，能分析出更为可靠的参数解释结果。除此之外，将长期生产阶段的储层及裂缝参数解释结果作为压裂液返排阶段的条件约束，进一步降低解释结果的多解性，解释结果更加可靠真实。

图11是本发明实施例提供的一种电子设备900的结构示意图，该电子设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（centralprocessing units，CPU）910和一个或一个以上的存储器920，其中，存储器920中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器910加载并执行以实现上述一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的方法的步骤。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述一种动态评估页岩气井压裂液的裂缝导流能力的方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。