楔形裂缝多段压裂水平井数值模拟研究

多段压裂水平井模拟过程中大多采用与实际不符的恒定缝宽假设,压裂井产能预测结果不精确。利用商业数值模拟软件,对裂缝形态进行了近似实际的描述。采用楔形裂缝的等效形式和等导流能力方法,分析了启动压力梯度和介质变形对多段压裂水平井产能的影响,并且对比了楔形裂缝和矩形裂缝多段压裂水平井的产量。结果表明:在其他条件一样的情况下,多段压裂水平井产量随着启动压力梯度增大和介质变形程度增强而降低;且楔形裂缝多段压裂水平井产量比矩形裂缝多段压裂水平井产量低,二者相对误差随着启动压力梯度增大呈现先增大后降低的趋势,随着介质变形程度的降低呈现逐渐降低的趋势,但总体上相差幅度不大。该研究方法为多段压裂水平井产能准确预测及裂缝参数优化提供了借鉴。     

应用数理分析法确定致密油压裂水平井产能影响因素主次

水平井大规模压裂已成为提高致密油储层单井产能、保证动用效果的有效技术手段,通过数值模拟方法确定地层渗透率、裂缝长度、裂缝数量和导流数值对产能影响主次,是提高压裂优化设计准确性进而提高产能的保障。由于要进行四种参数、多参数水平值进行正交对比工作量大,本文使用直观分析法和方差分析法进行对比,大幅度减少了数值模拟的工作量,并确定地层渗透率、裂缝长度、裂缝数量和导流数值这4个因素对产能的影响依次减小。     

基于正交试验的低渗透油藏裂缝参数优化研究

水平井压裂技术作为提高低渗透油气藏产量的一项重要技术已在各大油气田实现了高效产能。但在压裂过程中,各裂缝参数会对裂缝产能产生影响。对单一因素的考量只能实现在单方面的参数优化,无法获得最优的压裂方案。正交试验方法能够实现对多因素的综合考量,运用正交及数理统计方法可以设计出一定数量的正交试验方案,通过极差分析方法可以得到各因素的最优水平及对最终结果影响程度最大的因素。选取裂缝长度、裂缝条数、裂缝导流能力及裂缝方位角四个裂缝参数,每个参数设置四个参数水平,通过正交试验可以获得最优试验方案为:裂缝方位角75°、裂缝导流能力50μm~2·cm、裂缝条数4条、裂缝长度150 m。该试验方案在X油田M区块得到了明显的增产效果。     

压裂水平井水电模拟产能影响因素研究

针对目前确定压裂水平井产能增加的最优井及裂缝参数组合较困难的问题。应用水电相似理论以及正交试验设计以及增产倍比比较法,确定了低渗透油藏压裂水平井各单因素对于压裂水平井产能的贡献大小。得出产能最大化时的最优井与裂缝的参数组合,绘制了最优水平井以及裂缝参数实验的等压线形态。同时通过极差分析的方法确定了影响压裂水平井产能各参数单因素的敏感性强弱顺序,得出当低渗透层基质渗透率为30 mD时,水平井段长度60 m、水平裂缝半长9 m、裂缝高度7 m、裂缝间距9 m、裂缝条数2条,裂缝与水平井间夹角为75°时对压裂水平井产能增加效果最优。同时,该方法为低渗透油田水平井压裂施工水平井实现高产能井参数以及裂缝参数优化设计提供理论指导。     

低渗气藏水平井分段压裂完井产能评价研究

水平井分段压裂完井是低渗气藏水平井长期高效开发的重要手段。目前国内学者在研究裂缝参数对压裂水平井产能影响时没有考虑不同气藏控制面积、不同气藏基质渗透率的情况,对压裂水平井裂缝间干扰作用也缺乏深入研究。为此采用数值模拟方法,建立数值模拟机理模型,在考虑不同气藏控制面积、基质渗透率的情况下,主要研究裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距对低渗气藏水平井产能的影响,并提出了裂缝半长/裂缝间距的评价指标,同时参考模拟出的各条裂缝累积产气量及压力等值线图,对压裂水平井裂缝干扰情况进行分析。研究结果表明,在压裂水平井生产初期,各控制面积下累积产气量相同,但随生产时间的延续,气藏控制面积越大,累积产气量越大;基质渗透率越低,采出程度越小,需要压开更多的裂缝,裂缝半长/裂缝间距越大;裂缝条数越多,裂缝间产生的相互干扰也越严重,使每条裂缝的产量减小;裂缝间距越小,压力下降越快,裂缝间干扰作用越强。这为低渗气藏分段压裂水平井裂缝参数优化设计提供了理论依据。     

分段压裂水平井产能影响因素分析

建立了分段压裂水平井不稳渗流数学模型。模型采用有限元非结构化网格进行剖分,基于离散裂缝模型的思想对水力裂缝进行降维处理,使用伽辽金有限元方法进行求解,最后通过编程计算绘制了产能动态曲线,并对影响曲线的因素进行分析。研究结果表明,裂缝的导流能力在分段压裂水平井生产前期对产能有明显影响。导流能力越大,压裂水平井的日产量就越高。随着裂缝导流能的增大,井的增产幅度不断降低。裂缝条数越大,压裂水平井的产量越大。随着裂缝间距减小,缝间干扰增强,反而产量降低。这对深入认识分段压裂水平井的生产动态具有重要意义。     

致密气藏分段压裂水平井产能优化分析

利用等效井径模型和叠加原理,考虑裂缝变质量入流和非均匀裂缝参数的影响,建立了适合特低渗透致密气藏水平井分段压裂产能优化模型,并结合实例对产能敏感因素进行了优化分析。结果表明:水平井两侧裂缝入流速度大于内部裂缝入流速度;储层渗透率越大,最优裂缝导流能力越大;裂缝条数和裂缝半长不是越多越长越好,存在极限值;裂缝与井筒垂直时产量最大。研究成果致密气藏水平井分段压裂的设计提供了科学依据。     

低孔低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

气井压裂开发是目前提高低孔低渗气藏开发效果的有效手段。水平井压裂作为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,为了充分达到改造效果,裂缝参数必须设计得合理。以大牛地气田低孔低渗油藏为例,采用数值模拟和现场施工参数相结合的方法,对裂缝夹角、裂缝间距、裂缝段数和裂缝缝长等参数进行优化,得出以下几点优化结果:合理的裂缝夹角利于储量动用,进而能够沟通含油气显示富集区,研究表明井眼轨迹方向与最大主应力方向大于60°为宜;合理的裂缝间距和裂缝段数能够增加改造面积,提高单井产量,100-166m为压裂缝最优间距(即6-10段/1000m);裂缝缝长是裂缝参数优化中的一个重要参数,通过建立不同渗透率下的裂缝半长与产能的关系,结合气田本身地质特征,优化裂缝半长在150-250m左右。在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。     

压裂水平井产能影响因素研究

本文充分调研了前人的研究成果,经过分析、综合,总结出了影响压裂水平井产能的七大因素:测试时间,污染系数,裂缝穿透率,裂缝条数,井筒长度,裂缝角度和裂缝导流能力。研究表明,测试时间的长短直接影响不同的流动阶段;污染系数越大,产能越低;裂缝穿透率、裂缝条数和导流能力与产能之间存在一个最优值;水平井筒长度越大,压裂水平井的产量越大;此外,应尽可能使裂缝垂直于水平井筒,以提高压裂效果。     

大庆油田A区块压裂后产能影响因素研究

水力压裂是目前应用最为有效的一种增产措施,目前对于老区油井都会采取压裂的增产措施,其增产机理主要体现在增大渗流面积、连通地层深处、减少驱动距离等方面,但是对于压裂后裂缝形成规律以及压裂后产能影响因素需针对不同区块的地质特征进行分析。笔者通过理论公式分析大庆油田A区块地层裂缝形成规律,并模拟压裂后产量变化规律,判断A区块压裂前后产量影响因素,优化裂缝参数,研究结果表明:裂缝的半长对压裂后油井产量影响较大,当泵注排量较高时,地层岩石受力较大,造成其压裂后缝高较高,最终根据模拟结果优化裂缝参数,设计相应的泵注程序,对大庆油田A区块油井压裂的实际施工具有重要的指导意义。     

灰色关联法分析压裂水平井产能影响因素

水平井压裂技术是开发特殊和难动用储量的重要技术手段,在油气田开发过程中得到了越来越广泛的应用。影响压裂水平井产能的因素有储层因素、水平井参数和压裂因素,在开发过程中需要确定各个参数的主次关系。通过灰色关联法分析得到影响因素的关联系数由大到小分别为加砂量、裂缝条数、平均砂比、水平井段长度、原油粘度、地层压力等。     

特低渗透油田水平井压裂产能参数优化研究

根据特低渗透油田储层特点,首先研究了流体在压裂水平井中的渗流特征,流体流动划分为早期拟径向流阶段、裂缝内的线性渗流及椭圆流动。在此基础之上,给出了修正的产能预测解析模型,该模型同时考虑了流体流向裂缝的压降损失、流体在裂缝中流动汇入水平井筒损失的能量以及流体在裂缝内流向井筒的线性流动,在油田试井资料较完善情况下,该方法较简单。当测试资料较少时,本文提供了一种新方法,利用油藏数值模拟软件对压裂水平井的裂缝参数进行优化模拟,包括裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距、裂缝的导流能力、裂缝位置以及裂缝的排布方式,该方法对于评价特低渗透油田压裂水平井产能影响因素具有指导意义。     

微地震裂缝监测技术在中原油田的应用

对微地震裂缝监测技术原理进行了研究,主要包括微地震发生机制、定位原理、裂缝空间分布描述原理;对微地震裂缝监测技术工艺进行了描述,并对工艺原理进行了分析。微地震压裂裂缝监测技术分别在油田压裂转向、双封分层压裂、压裂效果的判定、水平井多段压裂各个方面进行了应用,有效地优化了压裂施工过程和压裂方案设计,提供了油气藏资源评价、油气藏驱替信息和未来钻井位置图及二次勘探的规划依据,达到了增产目的。     

低渗气藏压裂水平井产能公式推导与分析

低渗透气藏开发是目前油气藏开发的难点,往往采用水平井水力压裂的方法以增加产能,而许多低渗气藏的产能模型没有考虑气体滑脱及裂缝间干扰所带来的影响。运用以叠加原理及等值渗流阻力原则等方法,将低渗气藏压裂水平井完井后流体的渗流区划分为三个区域:裂缝内气体的达西线性流动,气体在基质中的径向渗流区以及水力压裂裂缝泄流引起的非达西椭圆渗流区。建立考虑气体滑脱、裂缝间干扰影响的压裂水平井产能计算模型,分析了不同滑脱效应下各流入动态曲线,结果表明:随滑脱系数增加,气井产量相应增大;井底流压越低,随滑脱系数的增加气井产量变化越明显。因此低渗气藏开发中气体滑脱效应不可忽视。     

压裂水平井产能预测电模拟实验研究

利用电模拟实验装置,对影响压裂水平井产能的部分因素进行了实验研究,并用电流密度比的概念表征压裂水平井的产能比。实验结果表明：增大裂缝与水平井筒的夹角可以增加产能;对具体油藏,存在着最优的无因次长度和裂缝条数;电流比值能够反映压裂水平井的产能大小。因此,利用电模拟实验可直观快捷的实现压裂水平井产能预测。     

影响压裂水平井生产效果的因素探析

压裂水平井的生产效果与很多因素有关,其中包括水平井井眼轨迹、压裂方式、裂缝的特点和压裂的材料等可控制因素,还包括地层应力、有效渗透率和各向异性等不可控因素,不可控因素与地层特性相关,不能人为改变,选取渗透性良好且各向异性较弱的地层,依据主要的地应力方向来布井。可控的因素则可根据裂缝参数计算产量,根据需要达成的经济要求来选取合适的压裂方案,保证设计符合要求并且效果最优。     

应用体积源方法预测火山岩气藏水平井产能

多段压裂水平井技术已成为火山岩气藏提高单井产量和储量动用程度的主体开发技术。由于火山岩气藏非均质性强,具有复杂的渗流机理以及压裂施工的不可控性,这些因素给多段压裂水平井产能预测带来了很大的困难。该文尝试采用体积源方法对多段压裂水平井的产能进行计算,以探索火山岩气藏多段压裂水平井产能预测方法,为火山岩气藏多段压裂水平井设计及产能评价提供依据。经过针对火山岩气藏参数的调整,该方法较目前常用方法计算具有更强的针对性,但仍需继续优化参数以提高计算结果的精度。     

牛东火山岩油藏压裂技术研究与应用

三塘湖盆地牛东裂缝-孔隙型火山岩油藏通过水平井多段压裂后,初期产量达到直井3-4倍,预计单井累计产量为直井的3倍以上。通过各种水平井压裂工艺现场试验,形成了以速钻桥塞分段分簇多级压裂为主的主体工艺技术。在研究牛东火山岩储层构造、岩性、物性参数及压裂参数对压裂后产量影响的基础上,结合压后产液剖面测试、微地震监测等技术,形成了水平井压裂参数优化设计技术、低成本低伤害压裂液技术、低成本组合支撑剂技术、压前注活性水技术及压后"关井-油水置换技术",取得了较好的火山岩油藏压裂措施效果,为油田的高效开发奠定了基础。     

致密砂岩油气藏水平井压裂增产因素研究

现在致密砂岩储层是应用了水平井压裂技术来提升油气产量,但与裸眼完井相比较而言,其压裂增产机理并不完善,迫切需要新的方法和技术来提升经济效益。本文通过研究致密砂岩油气藏水平井压裂增产因素:根据致密砂岩油气藏的特点和发育难点,总结了致密砂岩水平井压裂增产的三个关键因素,即裂缝导流能力、双线性渗漏和复杂的裂缝网络。     

人工裂缝对水平井产能的影响情况分析

水平井压裂施工过程中先产生的裂缝会使得近井周围的应力场发生明显的变化,这种变化直接影响了压后水平井产能预测的准确性。在储层和裂缝内流体控制方程的基础上,考虑内外边界条件,建立了压裂水平井产能的数学模型,利用该模型进行模拟计算,研究并分析了裂缝条数、裂缝长度对压裂水平井压力场分布和产能的影响规律。分析结果表明:裂缝条数增加到一定数量时,不会再对水平井的产能产生明显提升;缝长的增加并不能无限度的提升水平井产能;研究的结果为增加压裂水平井产能提供了重要的理论依据。