压裂水平气井渗流机理研究

在气田开发过程中,水平井具有泄油面积大、单井产量高、储量动用程度高等优点。对于低渗气藏,由于地层发育不好,地层连通性和渗透性不能满足生产的需要,气体流动阻力大,水平井单井产量满足不了经济开发的需求。针对该情况,油田采用水力压裂技术使地层形成多条人工裂缝,增加气体的渗流通道,从而来提高水平井的单井产量。本文首先分析水平井压裂后人工裂缝的形态。并在前面分析的基础上建立压裂水平气井的渗流数学模型,得到压裂水平气井的渗流解析式,分析影响压裂水平气井渗流过程的因素。     

低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计

压裂水平井由于裂缝的存在,气体经由裂缝向井筒汇聚时气量大、流速高,会造成附加的紊流压降,因此低渗透气藏压裂水平井的产能方程应该考虑裂缝中非达西流动的影响。为了建立气藏与裂缝的物理模型和数学模型来模拟压裂以后气藏的产气量变化,这里应用渗流定律并且结合了气藏的产气特点和水力裂缝的渗流特征,通过产生多条裂缝来增加气藏的油气运移通道,进而来提高水平井的单个水平井产能。     

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。     

考虑裂缝干扰的致密砂岩压裂水平气井产能计算及影响因素研究

致密气藏的产能预测对气藏开发方案设计和气田合理配产都具有十分重要的意义.物模实验表明,致密低渗透气藏存在压敏效应和阀压效应等渗流特征,达西定律不再适用.首先,利用物模实验推出压敏效应和阀压效应的经验公式.其次,在气体渗流理论基础上,建立了广义达西方程,并利用保角变换等数学方法,推导了考虑压敏效应和阀压效应的考虑裂缝干扰的致密气藏压裂水平井产能计算公式.最后,对压敏效应、阀压效应以及裂缝对气井产能的影响做了分析.该研究丰富了致密气藏压裂水平井产能评价方法,并且贴合现场实际,对优化压裂水平井参数、指导致密气藏水平井开发具有重要的意义.     

致密砂岩气藏气水两相产能预测新模型

致密砂岩气藏作为目前极具潜力的非常规资源,准确预测其气井产能对致密砂岩气藏的开发具有重要意义。本文以致密砂岩气藏各井型压裂气井为研究对象,综合考虑压敏效应、启动压力梯度、气体滑脱效应、气水两相渗流以及压裂裂缝等因素,在渗流力学的基础上,根据保角变换、水电相似原理、气水相似渗流等原理,建立了致密砂岩气藏气水同产压裂直井、水平井及斜井的产能预测方程。计算结果表明,利用本文建立的新模型计算的无阻流量与气井产能测试无阻流量之间误差较小,证实了该模型具有较好的准确性。本文提出的新模型为致密砂岩气藏产能预测提供了新的解决思路。     

致密油藏体积压裂水平井产能评价

致密油藏储层中天然裂缝发育,表现出双重介质特性。通过体积压裂产生的人工压裂缝,可以有效改变水平井筒附近的地应力分布,同时通过水力压裂缝为桥梁,来增强天然裂缝与水力裂缝、以及水平井筒之间的联系,从而改善致密油藏内的流体渗流。本文通过将致密油藏划分为水力压裂缝控制外区域、水力压裂缝控制区域、裂缝内区域等一共三个渗流区域,并假设线性流为主要流动特征,对体积压裂水平井的初始产能进行了分析。研究表明,随着水力压裂缝条数的增加,水平井的初始产能增加。考虑钻完井成本、油价及财税影响,水力压裂缝的条数具有最优值。     

气藏压裂水平井裂缝参数优化数值模拟研究

水平井目前已越来越多地被应用到低渗油气藏开采中,由于低渗油气藏连通性差,压力传导慢,为保证水平井开发效果,达到提高气藏产能和最终采收率的目的,仍然需要进行压裂保证井筒沟通更多的储层,而且水平井往往需要采用多段横切裂缝的改造方法方可达到好的增产效果。裂缝参数是影响水平井产能的重要因素,本文综合考虑了裂缝缝长、裂缝条数、渗透率、孔隙度等影响因素对压后产量的影响,通过X井地层数据进行数值模拟,对苏里格气田水平井裂缝参数进行了优化设计,研究表明:模拟水平井压裂后产能与施工实际产量比较一致,具有较好的适用性。     

考虑多参数影响的低渗气藏气井产能方程分析

为了准确预测低渗透气藏气井的产能,需要综合考虑各相关参数的影响情况.以往研究表明低渗透气藏的启动压力梯度与油藏的平均渗透率有关;储层应力敏感效应因介质变形作用而加大;气体滑脱效应使渗流阻力减小,气井产能增加.因此在考虑应力敏感效应、变启动压力梯度、滑脱效应等参数条件下建立了气井产能预测模型,并研究各因素对气井产能的影响...     

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。     

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。     

低渗透气藏气井产能影响因素理论分析

低渗气藏的勘探开发越来越受到重视,但在现有技术能力和水平条件下,低渗透气藏的勘探开发程度很低,开发难度极大,开发效果也不理想。本文针对低渗气井情况,从理论上分析低孔低渗气藏（气井）产能大小的控制因素,深入认识低渗储层的特殊渗流规律,掌握低渗气藏产能理论上的影响和控制因素,为下一步选择和制定气井增产措施、高效开发低渗气藏提供依据。     

苏东气田出水气井产能预测方法研究

苏东气田属特低渗气藏,非均质严重,有的气井压裂投产后见水早、水量增加迅速,产气量递减较快。应用常规产能方程来预测气井产能出现明显误差,难以指导控水稳产。以二项式渗流规律的气体平面径向流公式为基础,同时考虑启动压力梯度和气水两相流的影响,分别代入气、水启动压力梯度参数,建立了新的两相渗流模型;定义了气水两相拟压力函数及气水两相启动拟压力梯度,提出了体现特低渗气藏特征的出水气井产能预测方法。通过现场实例验证,在水气比大于0.5 m3/104 m3时,该方法在苏东气田的预测结果更加符合实际情况。     

白庙凝析气田水平井开发先导试验及效果分析

白庙气田属于深层复杂断块致密砂岩凝析气藏,2001年采用衰竭式开发方式投入开发以来,主要靠直井开采。气井压裂投产初期一般具有较高的产能,但随着凝析油在近井地带析出堵塞渗流通道,产量下降快,多数气井在生产一段时间后甚至停产。因此气藏储量动用程度低,开发效果差。2009年以来,开展了水平井开发这类气藏的试验研究,取得了一定的效果,为深层致密砂岩凝析气藏的合理开发带来了一定的思考。     

燃爆诱导压裂油井产能计算模型

油井燃爆压裂或燃爆诱导水力压裂在低渗油田开发中地位越来越重要,而对近井地带多裂缝系统的产能研究较少,难以支撑压裂参数的定量优化。针对该问题,基于带有多裂缝单井物理模型,利用油藏渗流理论和节点系统分析的方法,建立了燃爆诱导压裂油井产能计算模型,并分析了不同裂缝长度和裂缝条数对油井产能的影响。结果表明,油井产能随着裂缝长度近似线性增加,随着裂缝条数的增加也逐步增加,但超过5条增加幅度减缓。研究成果对燃爆压裂设计和压后产能评测具有一定的指导作用。     

低渗透气藏牛顿型流体低速非达西渗流分形数学模型

达西定律是渗流所遵循的基本规律。但对于低渗透储层来说由于存在启动压力梯度和滑脱效应等因素,又使得其不符合达西定律。在低渗透气藏中流体有时以非牛顿流体形式在介质中低速流动。本文利用分形这个数学方法来研究低渗透气藏中牛顿型流体,在考虑了启动压力梯度和滑脱效应的影响下,提出了适用于低渗透气藏牛顿型流体低速情况下的渗流数学模型。为今后进一步展开动态分析打下基础。     

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。     

低渗气藏的压裂特点及相关工艺讨论

低渗气藏由于其地质特征和产能特征,常规的压裂不能满足生产要求,需要采用压裂技术。需要克服低渗气藏的压裂难点,根据实际区块情况,从压裂液、支撑剂、参数优化几个方面改善提高压裂的施工工艺,提高气井的产量。     

对低渗透气藏气井一些问题的探讨

低渗气藏的勘探开发越来越受到重视,但在现有技术能力和水平条件下,低渗透气藏的勘探开发程度很低,开发难度极大,开发效果也不理想。目前我国发现的气藏大都是低渗透气藏,这类气藏的渗流规律不同于常规气藏渗流规律,如果按常规气藏的产能评价方法对产能测试资料进行分析评价,将得出错误的结果。低渗透油气藏存在不符合达西定律的渗流,从大量实验和产生低速非达西渗流的影响因素分析,低渗透油气藏确实存在启动压力。     

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。     

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。