煤层气储层压裂水平井产能计算

煤层气作为一种重要资源，近多年来其研究和开发活动迅速增加。由于煤层气储层低孔、低渗特征，采用常规开采方法开发效果不佳。压裂技术和水平井技术是提高煤层气藏产量的有效方法。基于位势理论和叠加原理，建立了煤层气储层压裂水平井产能计算模型，考虑了煤层气储层非均质性、裂缝部分穿透储层、裂缝条数因素的影响。通过实例计算，分析了影响因素的敏感性。结果表明，煤层气产量与裂缝条数和穿透率成正比，每千米水平井段内合理的裂缝条数应不超过10条；裂缝穿透率宜控制在0．15之内，高于0．15煤层气井产量对穿速率则不敏感。     

压裂水平井产能计算新方法

水力压裂是水平井常见的增产措施,准确预测压裂后水平井的产能是水平井压裂设计的重点和难点工作之一。根据势的叠加和干扰理论,借用等效井径的概念,建立了压裂水平井产能计算的新公式。基于此公式,研究了存在多条裂缝时,各个裂缝长度对水平井产能的影响。研究结果表明:各个裂缝长度差异较大时,油井的增产效果较差;压裂水平井的增产效果,与外侧裂缝长度关系更大。     

非均匀分段压裂水平井产能计算

为考虑非均匀分布裂缝对水平井产能的影响,在保角变换的基础上,引入局部坐标系,建立非均匀分段压裂水平井的产能计算模型,考虑裂缝不同长度、不同间距、同水平井呈一定夹角及裂缝间的相互干扰对产能的影响,对红河地区3口分段压裂水平井产能进行计算,并同郎兆新等建立的模型进行对比,结果显示模型具有更小的误差,但对输入参数要求更高.     

考虑页岩气扩散的多级压裂水平井产能模型

由于存在浓度差,在多级压裂水平井中,页岩气由基质孔隙同时向天然裂缝和人工裂缝扩散.基于三孔块状模型,考虑页岩气解吸、扩散、渗流,建立页岩气多级压裂水平井产能模型;应用拉普拉斯变换,获得拉氏空间产量解,结合stehfest数值反演,绘制页岩气典型试井曲线.结果表明,考虑双扩散页岩气的流动过程分为线性流、拟稳定窜流、由基质向天然裂缝扩散、由基质向人工裂缝扩散和边界控制流5个主要流动阶段;拟稳态扩散条件下,压力导数受孔隙体积倍数变化影响敏感;扩散系数越大,气体扩散越早;兰格缪尔参数越大,气体解吸和供气能力越强;压裂级数越多,窜流系数越大,天然裂缝向人工裂缝窜流越早.通过与实际生产数据拟合,验证模型合理性,研究结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、预测产能及优化压裂参数具有参考意义.     

低渗透油藏压裂水平井产能预测研究

对水平井产能优化预测方法进行了理论分析,现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响,在低渗透油藏中是不合理的。本文提供了一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法,更加精确地预测低渗透油藏中压裂水平井的产能,并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。结果表明,启动压力梯度越大,对压裂水平井的产能影响越大。因此,建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时,必须考虑启动压力梯度参数。综合压缩系数越大,对压裂水平井产能影响越大,压降越大,其综合压缩系数对产能的影响越大。因此,弹性开采油藏,需要对生产压差进行可行性优化设计,裂缝的最佳条数是4~5条,裂缝长度约120m。     

水平井压裂临界沉降速度的计算

水平井压裂时临界沉降速度一般是根据实验相关式来确定，而实验相关式都没有考虑钻井曲率半径对临界沉降速度的影响。本文根据支撑剂的沉降规律和已有的实验相关规律，提出了计算临界沉降速度的新公式，不仅考虑了支撑剂、压裂液的性质及管道尺寸，而且考虑了同率半径对临界沉降速度的影响，因而理论上更加严密，通过实例计算表明，钻井曲率半径越小，对临界敢速度影响越大。     

压裂水平井产能影响因素的实验研究

压裂缝改变了水平井周围的渗流场,是影响压裂水平井产能的主要因素,压裂前需研究裂缝参数对压裂水平井产能的影响趋势.利用电模拟实验研究了水平井筒与压裂缝成不同夹角的压裂水平井的等压线分布特点及压裂缝各参数对压裂水平井产能的影响.结果表明:夹角改变了压裂水平井等压线的形状,等压线因夹角而发生了扭转,随夹角增大相同压力的等压线所控制的泄流面积增加,且产能随夹角α的增大而增大,与8in瑾成明显的线性关系;在具体的油藏地质条件下,存在裂缝夹角、裂缝数、裂缝长度、水平井筒长度及裂缝间距的最优匹配关系.电模拟实验结果为压裂水平井的施工设计和其产能预测提供了理论依据.     

特低渗储层压裂水平井产能因素分析

基于井筒与油藏耦合的压裂水平井产能计算模型,优化了裂缝的流入动态,并综合考虑特低渗储层启动压力梯度和应力敏感的影响,建立了特低渗油藏压裂水平井的产能方程。通过室内实验确定某特低渗油田储层的启动压力梯度和应力敏感系数,计算裂缝间距、裂缝半长和水平段长等参数对水平井产能的影响。计算结果表明,裂缝间距与裂缝半长对产能影响显著,并且该方法预测产量准确,对特低渗油藏压裂水平井开发具有指导意义。     

低渗气藏压裂水平井渗流与井筒管流耦合模型

目前国内外压裂水平井已成为开发低渗透油气藏的重要手段,正确预测压裂水平井的产能对水平井的开发方案设计、地层及裂缝参数等敏感性分析具有重要的指导意义.应用复位势理论和势的叠加原理,考虑气体在地层中渗流和井筒内管流的耦合,根据流体力学理论和动量定理,结合气体的性质和实际气体的状态方程,建立低渗透气藏压裂水平井地层渗流与水平井筒管流耦合的渗流模型及其求解方法.结合长庆低渗气藏实际进行对比计算,结果表明:(1)水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响;(2)井筒内的压力呈不均匀分布;(3)每条裂缝的产量并不相等.在此基础上还分析了井筒半径、水平段长度、裂缝条数以及管壁粗糙度等参数对井筒压力损失和压裂水平气井产能的影响,得出一些有用的结论.     

水平井多级脉冲气体加载压裂及产能评价

基于三向地应力和气体压力作用下水平井筒周围围岩的受力特点,通过引入加权函数,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,应用弹性力学、断裂力学理论给出了多级脉冲气体加载压裂水平井裂缝尖端应力强度因子计算式,建立了多裂缝起裂扩展准静态方程,该方程可以模拟爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程。根据产能方程分析了不同裂缝参数对产能的影响。结果表明,多级脉冲气体加载压裂可沿着水平井筒轴线产生多条径向裂缝,裂缝沿着与射孔相位一致的方向延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合形成残余缝宽;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多级脉冲气体加载压裂水平井能够显著增加油井产量,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在现场施工中应对此压裂工艺进行优化设计与控制,增加裂缝长度,减少裂缝条数。     

水平井分段压裂技术研究

目前,我国开发较早的大型油田已进入开发后期,出油量下降,含水量大幅上升,开采难度增大。为了适应经济的发展,大力开采低渗透油气藏成为增加产量的主要手段。而水平井分段压裂增产措施是开采低渗透油气藏的最佳方法,对提高单井产量有重要作用。     

巴肯致密油压裂水平井产能影响因素分析

根据信息量分析方法,认为储层地质因素中TOC含量、原油黏度、含油饱和度、天然裂缝特征等4个因素对致密油压裂水平井产能的影响程度较大。储层压裂施工参数压裂级数、缝长、水平井段长度是影响国内致密油与bakken致密油藏压裂水平井产能的主要参数,而导流能力、缝宽和加砂规模为次要影响参数。通过对比国内致密油藏水平井各项参数,指出我国非常规致密油储层改造需解决的问题。     

吐哈油田水平井压裂工艺技术现状与评价

水平井在油气藏高效开发中具有巨大的优势,但同样面临着后期压裂改造的问题。吐哈油田近年来在水平井压裂工艺技术研究与应用方面做了大量工作,形成了“封隔器＋桥塞”、限流压裂、水力喷射压裂等水平井分段压裂工艺技术,基本实现了水平井压裂工艺技术的系列化。本文对吐哈油田水平井压裂工艺技术做了全面总结和评价,并提出了下步研究方向和建议。     

水平井压裂参数优化设计研究

水平井压裂技术是开发难动用低渗储层的有效手段,为更好指导水平井现场压裂优化设计和施工,建立考虑导流能力变化的水平井压裂三维两相生产动态模型,并用经典方法验证其准确性,并以此为基础编制水平井压裂参数优化设计模拟软件,综合考虑各方面因素,采用单因素分析和多因素分析相结合的方法对影响因素进行敏感性分析,并选取对水平井压裂影响较大的5个因素,采用正交试验结合灰色关联分析方法优选多因素影响条件下裂缝参数,分析表明裂缝半长和条数是影响压裂水平井的最主要因素。根据试验结果对现场一口井进行方案优选,为现场水平井压裂的实施提供重要的指导意义。     

水平井压裂裂缝形态优选研究

通过分析认为,中高渗油藏和低渗气藏中纵向裂缝有利于产能提高,低渗油藏中多条横向裂缝有利于产能提高。深穿透射孔能减少射孔孔眼应力集中,降低裂缝的复杂程度。低渗储层射孔方案是将生产射孔变为压裂射孔,缩短射孔段长度,避免多裂缝产生,从而提高施工成功率。     

气藏水平井产能计算新方法

依据水平井渗流特点,将水平井渗流区域分为一个长方体和两个半圆柱体,再根据能量守恒及达西定律,考虑了气藏与水平井筒的耦合作用以及井筒内的压力损失,建立了气藏水平井产能预测新模型.分析了水平井筒内的压力和流量的变化,与考虑井筒压降的Joshi模型进行了对比,新模型计算结果与实际测量结果误差最小.影响因素分析表明,该模型在高渗透率、长井筒和小井径的情况下更为有效.     

压裂水平井支撑剂运移及产量研究

根据压裂水平井实际情况,首先建立了支撑剂在三维裂缝的运移分布和水平井压后产能预测模型;结合裂缝三维延伸模型、温度场模型和压裂优化设计方法研制了压裂水平井设计软件.其中支撑剂运移模型通过引入支撑剂对流质量传递方程,考虑了支撑剂对流、温度分布、压裂液滤失等因素对支撑裂缝尺寸的影响;产能预测模型考虑了水平井压后形成的多裂缝间的相互干扰、裂缝条数、裂缝间距、裂缝导流能力、裂缝平面与水平井筒夹角等因素对水平井压后产能的影响.通过实例应用,模拟结果与实际情况吻合程度高,表明了模型的可靠性.     

低渗气藏水平井分段压裂间距优化设计方法

水平井分段压裂已经成为低渗透气藏开发的必需手段,其中分段间距对压裂施工和压后效果具有较大影响。不同于以往采用数值模拟的手段,在总结了直井压后生产效果和经验后,综合考虑水平井分段压裂后的产能和应力干扰两方面的因素,给出水平井分段间距优化的计算方法。在水平井压裂后的产能至少应大于裸眼产能的前提条件下,假设地层内气体线性流进裂缝后,径向流进井筒,推导出计算压裂最大分段间距的计算公式。同时,利用压裂时裂缝周围产生的应力干扰理论,可确定出水平井压裂时的最小分段间距。运用这两种计算方法,最终确定出水平井分段压裂间距的最大和最小范围。通过计算实例进一步表明所提出的方法比较适用于现场压裂的快速设计。     

涪陵一期页岩气水平井分段压裂效果分析

页岩气水平井压裂改造的好坏是影响压后产能的重要因素。通过对储层特征进行剖析,认识到涪陵一期页岩气储层有利于体积压裂改造;从地质储量、天然裂缝发育、改造方式、各项施工参数等方面进一步剖析一期施工井分段压裂效果,得到了相应的结论,为一期后期、二期井位的布井和试气等提供参考。