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。     

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。     

分段压裂水平井压力动态影响因素分析

建立了分段压裂水平井不稳定渗流数学模型,利用有限元方法求得井底压力,绘制出压力动态曲线,对压力动态的影响因素进行了分析。研究结果表明:该模型的压力动态曲线分为井筒储集阶段、双线性流、裂缝附近径向流、地层线性流、拟径向流和拟稳态流等6个阶段。裂缝导流能力越强,双线性流持续的时间越短,裂缝附近径向流出现的时间越早;压裂裂缝半长越长,压裂裂缝附近的径向流出现的越早且持续时间越长;随着裂缝间距的增大,裂缝附近径向流越明显,且持续时间越长。该研究成果可为分段压裂水平井的压力动态分析和试井解释提供依据。     

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。     

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。     

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。     

特低渗透油藏压裂井产能分析

低渗透储层由于渗透率比较低,往往通过水力压裂提高单井产能,因此,压裂井产能的评价对低渗透油田的开发尤为重要。基于低速非线性渗流新模型,建立了低渗透无限导流能力和有限导流能力垂直裂缝井产能公式,并与基于达西模型和拟启动压力梯度模型的裂缝井产能公式进行了对比分析。为便于工程应用,用等效直井产能公式表示有限导流能力裂缝的产能,并对影响其产能的参数进行了分析,对低渗透油田的开发具有重要的意义。     

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。     

任意分布裂缝对油井产能影响研究

应用有限单元法在求解几何形状复杂的问题斱面的优势,对人工压裂后产生的任意分布的支裂缝采用线单元进行描述,将油藏和裂缝看作一个渗流系统建立统一的有限元模型。本文以5点法井网为例,对边界封闭压裂井进行模拟。针对油井产能,模拟研究了支裂缝的数量、支裂缝长度以及裂缝的导流能力对其的影响规律。分析模拟结果得出:支裂缝数量的变化不能够较大的影响油井的产能;增加支裂缝长度不能够较大幅度的提高油井的产能;裂缝的导流能力的提高能够对油井的产能和见水时间起到较大幅度的影响。     

考虑非均质性的分段压裂水平井压力动态分析

建立了致密油藏分段压裂水平井不稳定渗流数学模型,利用有限元法对其进行求解,分析了分段压裂水平井的流动阶段特征,对比了不同非均质情况下分段压裂水平井压力动态曲线的特征。研究表明:非均质性主要影响压力动态曲线第一径向流、第二线性流和晚期拟径向流阶段:当压裂区域与未压裂区域的基质流度之比α小于1时,α越小,压力动态曲线越向右上方移动,压力传播到油藏封闭边界的时间越晚,且压力导数曲线在晚期拟径向流阶段呈现"下凹"趋势。当α大于1时,压力动态曲线在晚期拟径向流阶段的斜率逐渐减小,且α越大,曲线越偏下。     

裸眼压裂水平气井产能计算及裸眼段贡献研究

对压裂水平井的大部分传统研究认为,其产能计算问题可转化为一种“基质-裂缝-井筒”的双重介质模型,即认为地层中的流体先全部流入裂缝,再沿裂缝流入井筒。根据文献[9]的研究成果,对于水平段为裸眼的压裂水平井,这一假设并不符合事实。本文以国际上使用较多的Guo＆Evans的裸眼压裂水平井产能模型“’为基础,分析了它的未全部贯穿油藏的压裂水平井拟稳态产能解,并讨论在水平井的总产量当中,水平段和裂缝各自所占的比例。     

裂缝性储层压裂水平井压力动态分析

利用点源函数和叠加原理,建立并求解裂缝性储层压裂水平井数学模型,绘制并分析压力动态曲线。结果表明:裂缝性储层压裂水平井的流动形态可分为井筒储存、第一线性流、第一径向流、第二线性流、拟稳态窜流和第二径向流等6个主要阶段;裂缝半长一定下,裂缝间距越大,第一线性流持续时间越短,第一径向流持续时间越长;储能比决定窜流过渡段的凹槽宽度和凹陷深度;窜流系数决定窜流过渡段的凹槽位置。该研究成果可为裂缝性储层压裂水平井的动态分析及试井解释提供依据。     

双重均质复合油藏压裂井模型研究

为高效开发油藏提供依据,针对双重均质复合油藏进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,应用拉普拉斯变换,求得了双重均质复合油藏考虑裂缝储集和裂缝表皮效应的线性流模型井底压力表达式。应用Stefest数值反演,绘制了无因次压力及压力导数对时间的双对数特征曲线,对其动态特征及影响因素进行了分析。研究结果表明,其压力动态最显著的影响因素是裂缝储集系数、裂缝表皮系数和无因次导流能力,其它参数对井底压力动态的影响与其对普通直井油藏的影响相类似。     

红河油田长8油藏压裂水平井生产规律研究

红河油田位于鄂尔多斯盆地天环向斜南部,红河油田长8油藏属于低孔、特超渗储层,局部裂缝发育,基本无自然产能,需压裂投产。压裂投产后,按产量分类,第一类水平井产量高、含水低是高效生产模式,第三类水平井产量低、含水高是低效生产模式。3类水平井均符合双曲递减规律。通过地质、试油试采资料与地震相结合,第一类水平井主要位于河道主体部位且地震位于Ⅱ级、Ⅲ级及其附近断裂带;第二类水平井位于河道砂体相对较薄部位且地震位于Ⅰ类、Ⅱ级断裂区;第三类水平井位于裂缝不发育的基质区。     

水平井分段压裂裂缝间距优化技术研究

在水平井分段压裂设计中,裂缝间距的选取是一项十分重要的内容。针对目前裂缝间距选择方法不完善的问题,从极限泄油半径、产能模拟、岩石可压性、压裂工艺特点、储层厚度等方面进行了研究,得到五种优化裂缝间距的方法,可为现场应用提供理论参考。     

浅层砂岩垂直井分段压裂起裂压力研究

浅层砂岩垂直井分段压裂,初次裂缝压裂的产生会对后续缝的起裂压力产生影响.在综合考虑了原始井筒周围地应力场的基础上,结合叠加原理和弹性力学理论,建立了浅层砂岩诱导应力场中井筒周围应力场应力分布模型和起裂压力的计算模型.研究结果表明:诱导应力场的分布受裂缝缝长、裂缝间距和原始地应力场的影响.在初次裂缝缝长一定的前提下,裂缝间距越小对诱导应力的影响越大.在裂缝间距一定的前提下,裂缝缝长越长对诱导应力场的影响越大.     

转向重复压裂工艺技术在低渗油田老井改造中的应用——以南泥湾油田为例

低渗透油田经过初次压裂后单井产量逐渐降低,须依靠重复压裂来提高产量。在老井常规重复压裂过程中,常常只是重新压开原缝,而原有人工裂缝附近产层的生产潜能越来越小,增产效果不明显。为了提高老井重复压裂效果,在低渗透油田-南泥湾油田,油井重复压裂时采用了裂缝转向压裂工艺技术,使裂缝转向,压开新缝,更大限度沟通、改造剩余油富集区和动用程度低甚至未动用的储层。2008年通过对40口生产井的现场应用取得了较好的效果,为同类油藏的老井改造提供了可借鉴的经验。     

甘谷驿西部油田注水效果分析

通过对超前注水、同步注水、滞后注水进行了对比分析,肯定了超前注水的效果.甘谷驿油田西部注水试验已4年多了,4年多来反九点法注采井网,由于井距小、微裂缝发育、主裂缝明显,东西向油井在部分水淹或含水较高,而南北向油井压裂引效措施后产量不理想,稳产期相对较短,因此优化裂缝主向、侧向井距组合,适当调整注采井网,是提高甘谷驿油田西部注水试验井区效果的关键.