直井与水平井的产能对比

油藏开采可以选用直井,也可以选用水平井,可以对油井进行压裂,也可以不进行压裂。矿场上选用何种增产措施,除了要考虑成本之外,还要考虑措施的增产效果。分油井压裂与不压裂2种情形,对比了直井与水平井的产能,同时通过计算示例分析了泄油面积、储集层厚度、压裂裂缝条数、储集层渗透率和原油黏度对增产效果的影响。研究表明:普通水平井的增产效果不如压裂直井;厚油层适合采用直井开发,薄油层适合采用水平井开发;增大泄油面积不能有效提高油井产能,但能延长稳产期;增加压裂裂缝条数能显著提高水平井产能,体积压裂及多级压裂均是水平井的有效增产途径;未压裂水平井的增产效果十分有限;中高渗透油藏可以采用任意油井开发,而低渗透油藏则必须采用压裂水平井开发;中低黏度油藏可以采用任意油井开发,而高黏度油藏或稠油油藏则必须借助于热力采油。研究结果可为矿场上选择油井类型及增产措施提供参考。     

特低渗透油藏压裂水平井产能影响因素研究

压裂水平井的产能受到地层参数和压裂参数的双重影响,在开发过程中需要确定各个参数对压裂水平井产能的影响规律和主次关系,本文基于特低渗透油藏参数进行了压裂水平井产能影响因素的数值模拟研究。研究结果表明:压裂水平井的增产倍数随着地层渗透率和油层厚度的降低而增加,而垂向渗透率大小对压裂水平井产能的影响并不大;对于裂缝参数,压裂水平井的产量和裂缝产量比重随着裂缝导流能力、裂缝半长以及裂缝条数的增加而增加;由于裂缝间的干扰和泄油面积的不同,水平井两端的裂缝产量要大于中间裂缝的产量;地层的储集能力仍然是决定压裂水平井绝对产能的主控因素。而从裂缝参数角度考虑,裂缝半长对压裂水平井绝对产能的影响最大,其次是裂缝导流能力,而裂缝条数的影响并不大。     

低渗透油藏压裂水平井裂缝优化研究

针对低渗透油藏压裂水平井裂缝参数难确定的问题，在某低渗透油藏概念模型的基础上，结合裂缝性低渗透油藏的实验研究，运用油藏数值模拟方法，对压裂水平井的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等影响因素进行了优化研究。研究结果表明，在概念模型的基础上，考虑直井注水水平井采油的井型组合时，水平采油井走向应垂直于最大主应力方向，且裂缝方位应平行于最大主应力；裂缝最优缝数为3条，且裂缝最优间距为水平井水平段长度的0.23～0.30倍；对于非均匀裂缝长度的3条裂缝，中间缝较长两端缝较短的部署方式为最优。通过本次数值模拟研究发现，低渗透油藏压裂水平井的裂缝参数确实存在最优情况，实际油田应根据不同的模型类型考虑优化各裂缝参数。     

水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型的建立与应用

针对低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网中裂缝-基质耦合渗流的特殊性,以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立多条横向裂缝相互干扰的水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型。分析水平井压裂缝长、裂缝条数、裂缝位置及与水平井筒的夹角对井网产量的影响,揭示低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网开采变化规律,指导油田整体压裂开发方案设计。研究结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在1个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布时,两端长、中间短的开发效果最好;水平井裂缝产生互相干扰时,裂缝越靠近水平段两端排布,开发效果越好;目标水平井-直井整体压裂组合采用矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°。     

压裂水平井半解析产能预测方法在低渗透油藏中的应用

将压裂水平井半解析产能预测方法应用于实际油田压裂水平井的产能模拟,与现场的生产数据相对比,计算结果的准确性较高。该方法避免了解析方法和有限差分数值模拟方法的不足,且简单易行,完全可以满足现场应 用的要求。利用压裂水平井半解析产能模型,结合我国实际的低渗透油田,对影响压裂水平井产能的几个重要因素进行了分析,并得出了一些有益的结论。结果表明,裂缝井的产量随着裂缝条数、裂缝长度、裂缝高度的增加而增加;当裂缝与水平井夹角成90°时,裂缝井产量随裂缝长度的增加而线性增加,随着夹角的减小,这种增加的趋势变缓;为了获得较高的产量,裂缝与水平井最优夹角应为75°-90°,裂缝高度应至少达到油层厚度的70％;在裂缝总长度一定的情况下,为了避免缝间干扰造成产量损失,压裂时应尽可能使两侧缝长大于中间缝长。     

低渗透率油藏压裂水平井产能影响因素

通过科学的抽象,建立了大量的非均质地质模型,以油藏数值模拟为手段,系统地研究了压裂水平井在低渗透率油藏中的开发动态,建立了压裂水平井累积产量增产倍数图版.所考虑的影响因素包括人工裂缝的方向、K_v/K_h、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、储层渗透率、裂缝间距和非均匀裂缝长度等.研究表明：压裂水平井裂缝条数以3条相对较优;最佳裂缝长度与裂缝导流能力和储层渗透率有关;对于特定的油藏,存在相对较优的裂缝导流能力值;两条最外边裂缝的间距对压裂水平井产能有一定的影响;由于压裂水平井段上不同位置裂缝的产量贡献值有差别,建议加大中间裂缝的长度或导流能力,以达到裂缝间产量贡献值的均衡.在对裂缝条数、长度和导流能力研究的基础上,建立了增产倍数图版.     

压裂水平井电模拟实验研究

根据水电相似原理,设计了压裂水平井的电模拟实验,研究了单井状态下和井网条件下裂缝参数对压裂水平井产能的影响状况及其等压线分布规律.结果表明,压裂水平井存在极限产能;压裂井最优裂缝条数受水平井段长度、裂缝长度、层位是否射开等因素的影响,在不同的井网中,最优裂缝条数也会相应变化.对不同井型的等压线对比发现,压裂水平井扩大泄油面积的能力优于普通水平井.     

水平井技术在西柳10断块低渗透薄层油藏挖潜中的应用

针对西柳油田典型的低渗透薄层砂岩油藏西柳10断块采用直井生产、单井产量低、开发效果不理想的情况,进行了水平井开采的适应性研究,认为西柳10断块目的层构造平缓、砂体分布稳定、具一定的自然产能,水平井目的层资源潜力大。提出了水平井技术在低渗透薄层油藏挖潜中的应用,从纵向位置优化、水平段长度优化、水平井产能优化等方面进行了水平井油藏工程优化设计,研究了油层有效厚度、水平段长度、渗透率各向异性程度对水平井产能的影响。在西柳10平1井等312井中的应用取得了良好的效果。     

低渗透气藏水平井产能影响机理数值模拟研究

为了探索和提高吉林油田水平井开发深层天然气的产能和经济效益,必须进一步研究影响其产能的影响因素。通过科学的抽象,建立了反映气藏地质特征的非均质地质模型,以油藏数值模拟为手段,研究了水平井在低渗透率气藏中的产能变化,建立了水平井初期产能与影响因素的定量关系图版。所考虑的影响因素包括储层渗透率、储层厚度、水平段长度、表皮系数、压裂裂缝条数。研究表明:水平井段长度的增加,水平井采气指数增加;随着气层厚度的增加,气藏渗透率对水平井采气指数的影响越明显;渗透率越大,水平井采气指数随表皮系数的增加而降低得越明显;随着压裂缝条数的增加,水平井采气指数增加,但增加的幅度则随着压裂缝条数的增加而减小。     

分支水平井与压裂水平井参数优化对比研究

针对影响分支水平井、压裂水平井产能的主要因素,分别研究了分支数目、分支长度、分支角度、裂缝数目、裂缝半长、裂缝角度对分支水平井和压裂水平井产量的影响规律,并进行了对比分析.研究结果表明:分支参数和裂缝参数对分支水平井和压裂水平井的影响规律在整体上比较相似,增大井简、裂缝与储层的接触,降低井简与井筒、裂缝与裂缝之间的干扰是两种井型增产的关键,分支水平井应采用不小于100 m的分支长度、不小于60°的分支角度和尽可能多的分支数目进行生产,压裂水平井应采用不小于60°的裂缝角度、5条以上的裂缝和较大的裂缝半长进行生产.     

特低渗透油藏压裂水平井产能影响因素分析

低渗透、特低渗透油藏具有启动压力梯度,且非均质性较为严重,裂缝参数对产能的影响与常规油藏显著不同。利用油藏数值模拟方法,分别研究了不同渗透率非均质性和不同启动压力梯度条件下,裂缝参数对压裂水平井产能的影响。结果表明,在低渗透、特低渗透油藏中,非均质性较弱的情况下,压裂水平井生产状况与均质油藏类似,在非均质性较强的情况下,应选择比均质油藏更多的裂缝条数和更大的裂缝半长进行生产;在启动压力梯度较大的情况下,应选择较多裂缝条数进行生产。     

低渗气藏水平井产能影响因素敏感性分析

为了提高吉林油田水平井开发深层天然气的产能和经济效益,研究了低渗透率气藏水平井产能影响因素。所考虑的影响因素包括储层渗透率、储层厚度、水平段长度、纵向位置、表皮系数、压裂裂缝条数。研究表明:在相同渗透率下,随着水平井段长度、气层厚度和压裂缝条数的增加,水平井采气指数增加,而且三者对水平井采气指数的影响显著;水平井采气指数随表皮系数的增加而降低幅度逐渐减缓;纵向位置影响甚微;水平井采气指数随着储层渗透率的增大而逐渐增大。     

水平井分段压裂产能电模拟实验方法

为了对水平井分段压裂产能影响因素进行模拟,研究了一种水平井分段压裂产能电模拟实验方法。首先,根据水平井分段压裂后的实际地层情况,模仿研制了一套三维电场模拟装置;然后,根据要模拟的砂体展布特征、油气藏的流动边界类型、水平井在砂体中的井眼轨迹、地层渗透率及地层厚度等,设置电模拟的电解液和电解池尺寸等,根据水平井长度、裂缝高度、裂缝长度、压裂段数、裂缝条数和缝间距等,设置模拟井筒及裂缝;最后,通过采集电流信号,以确定产能的大小。利用该实验方法分别开展了针对某河流相沉积砂体的水平井压裂裂缝形态及位置优化模拟、裂缝条数及间距优化模拟和不同地层厚度对比模拟实验,优化出的结论及参数为现场实施提供了技术支持。这种电模拟实验方法能够精确模拟水平井压裂完井的各项参数对产能的影响,对水平井压裂完井设计具有一定指导意义。     

基于偏心井反演理论的压裂水平井产能计算方法

基于垂直裂缝稳态渗流等效井径模型、圆形供给边界偏心井反演理论和压降叠加原理,建立了考虑油藏及裂缝渗流的耦合模型,推导了圆形供给边界压裂水平井产能计算新公式,分析了裂缝半长、裂缝条数、裂缝导流能力、裂缝布缝方式对压裂水平井产能的影响。结果表明:压裂水平井裂缝产量是非均匀的,具有边部裂缝产量高,中间裂缝产量低的特点;压裂水平井裂缝存在最优条数,当裂缝条数大于最优条数,水平井产量增加缓慢;裂缝半长增加,水平井产量增加,其中边部裂缝产量增加最显著,中间裂缝产量略有增加;裂缝无因次导流能力增加,水平井产量增加,且很快趋于平稳,在压裂设计中,应避免裂缝导流能力小于曲线的拐点值,引起压裂水平井产能快速下降。最后,通过分析4种布缝方式发现,压裂水平井宜采用交错布缝,同时延长边部裂缝的缝长,适当减小中间裂缝缝长,降低裂缝间的干扰,提高水平井产量。     

页岩气多分支水平井增产机理

页岩气井产量低,为达到经济有效开发的目的,往往采取压裂投产或水平井工艺.多分支水平井一方面可以定向钻进局部富集的“甜点”区,另一方面可以大规模地沟通页岩中的微裂缝,增加泄气面积;同时能够降低裂缝中的气液两相流动阻力,有望大幅提高单井产量.页岩气多分支井产能受到多种因素制约,其中储层渗透率、岩层厚度等是最主要的先天性因素,而多分支井的分支数、井身长度、分支长度、分支夹角等设计因素对页岩气井产能也有较大影响,因此在设计中应结合实际情况对这些参数进行优化.     

压裂水平井的产能研究

目前国内在多裂缝水平井流入动态的计算方法、压裂水平井在低渗透率油藏中的开发动态、水平压裂气井的渗流过程，以及水平井筒内压力损失对产能的影响等方面的研究工作中取得了初步的进展；而国外的学者主要针对产能预测方法、裂缝条数的优化、外侧裂缝间距等问题做了进一步的研究和探讨。研究认为，横向缝的生产效果好于纵向缝，压裂水平井的开发效果和经济效益均优于压裂垂直井；压裂裂缝条数以3～5条为好，最佳裂缝长度和导流能力与储层渗透率有关；井筒长度存在一个最优值。未来的研究方向和工作重点主要是缝、筒、层内的流体流动特性等方面的问题。     

低渗气藏压裂水平气井产能影响因素分析

结合低渗气藏水平井压裂后裂缝形态特征,应用节点分析理论和压降叠加原理,建立了气藏压裂水平井产能预测模型。运用产能模型分析了裂缝形态因素、裂缝间距、裂缝条数、导流能力以及储层渗透率等因素对产能的影响。结果表明:气藏压裂水平井产量随裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距和裂缝导流能力的增加而增加,但这些参数达到一定值后,产量增加幅度减小;裂缝的非均匀分布会增加压裂水平气井整体的干扰作用,应尽量保持裂缝间距相等;由于"屏蔽"效应作用,应适当减小中间裂缝的长度,增加两侧裂缝的长度。     

PRODUCTION CALCULATION AND OPTIMIZATION OF COMBINED WELL PATTERN BY FRACTURED HORIZONTAL WELL AND VERTICAL WELLS

低、特低渗透油藏储层物性差,流体流动存在启动压力梯度,流体从地层流到压裂井内渗流规律复杂.以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立了考虑压裂水平井多条横向裂缝相互干扰的压裂水平井—垂直井组合井网产量预测模型.模型考虑了流体从基质流向裂缝,从裂缝流向水平井筒的多场耦合流动,既体现了储层物性复杂的问题,又考虑了水平井压裂多条横向裂缝、裂缝参数不同和裂缝间存在相互干扰的影响,能够很好地应用于低、特低渗透油藏压裂水平井的产量预测,指导低渗透、特低渗透油田压裂水平井开发实践.模拟结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在一个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布靠近两端,且两端长中间短的方式开发效果最好;压裂水平井—直井组合矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°.     

低渗透油藏压裂增产规律的数值模拟研究

针对低渗透油田开采难度大的原因,本文利用数值模拟手段,分别对双直井、双水平井两种不同的井型进行低渗透油藏压裂的模拟,通过对产能影响因素:半缝长、导流能力的分析得出:对双直井在进行压裂时应优先考虑增加裂缝的导流能力,双水平井进行压裂时增加半缝长和裂缝导流能力对累产油量结果影响不大。     

压裂水平井裂缝参数优化实验

压裂是开发低渗透油气藏的有效技术手段,人工裂缝参数是影响水平井产能的主要因素,因此压裂前需分析裂缝参数对压裂水平井产能的影响。针对低渗透油藏井网产能以及单缝贡献率物理模拟研究成果甚少的现状,利用电解模拟实验,分析了水平段封闭条件下交错排状井网中水平井不等缝长压裂、人工裂缝数以及裂缝穿透比对单条裂缝及井网产能的影响规律。结果表明:在总缝长一定时,不等缝长压裂对井网产能影响很小;在固定水平段长度和固定裂缝间距两种情况下增加压裂水平井人工裂缝数,单井产量递增,但缝数增加到3条后,增产幅度逐渐变缓;增大人工裂缝穿透比,中缝贡献率减小,端缝贡献率增大,但井网产量增幅不明显。