页岩气藏压裂水平井产能及影响因素分析

水平井辅以压裂措施开发页岩气已成为世界趋势,但由于页岩气在页岩基质和人工裂缝中呈赋存状态,且具有独特的渗流性,其产能分析较为复杂。以常规压裂水平井产能研究理论为基础,考虑页岩气藏吸附、解吸作用,气体在裂缝中高速非达西流动以及裂缝与井筒的耦合,利用保角变换方法推导得到页岩气藏压裂水平井产能分析的半解析模型。实例分析表明,水平井筒压降对页岩气藏压裂水平井产能影响较小,产量较低时水平井筒压降可忽略不计,而随着储层厚度、裂缝半长、裂缝导流能力、裂缝条数以及基质内外浓度差的增大,页岩气藏压裂水平井产量逐渐增大,但是增大趋势越来越平缓,最终趋于稳定。因此页岩气开发过程中应优选裂缝参数,以达到开发效果最优化。     

确定气井无因次IPR曲线的新方法

无因次IPR曲线是进行油气井一点法产能试井与预测流入动态的理论依据。在前人的方法基础之上,从气井二项式产能方程出发,将其整理成无因次形式,通过类比与假设,最后结合实际测试资料并采用Excel拟合得到类似于无因次Vogel方程的气井无因次IPR曲线新方程。新的无因次IPR曲线包含许多地层和流体参数,这些参数发生变化将直接反映在拟合曲线上,这对气藏气井动态分析及现场生产有一定指导意义。     

页岩气水平井组产量递减特征及动态监测

国内外页岩气田大量采用水平井组开发模式,在提高了生产效率的同时也降低了管理成本。基于页岩气藏特殊渗流机理及解吸扩散规律,建立了页岩气多级压裂水平井渗流数学模型,并分析了其不稳定产量递减规律,结合平台式水平井组生产方式,模拟了水平井组内多井生产情况并分析了多井干扰对于水平井组生产效果的影响,进一步明确了在井组内存在不同井数和井距情况下的生产动态特征。通过多种方法对比,认为精细化的数值模拟法适用于页岩气水平井组的产量递减分析,并在此基础上进一步探索性地提出了页岩气水平井组动态监测方案。研究结果为页岩气水平井组开发技术政策制定及动态分析方法优选提供了借鉴。     

页岩气多级压裂水平井不稳定产量递减探讨

由于水平井钻井技术及水力压裂工艺的进步,页岩气藏已经可以开采得到工业气流。基于页岩气藏特殊渗流机理及解吸扩散规律,建立了在水平井钻井及多级压裂生产条件下综合考虑井筒储集、表皮效应、水力裂缝参数等多种因素影响下的双重介质页岩气多级压裂水平井不稳定渗流模型。通过运用点源函数法、Laplace变换、特征值法、正交变换法及Stehfest数值反演得到了双重介质页岩气多级压裂水平井产量递减特征曲线,分析了产量递减特征曲线对于表皮因子、吸附因子、裂缝条数、水平井长度以及裂缝渗透率的敏感性。该模型及研究可以用于更精确有效地预测页岩气多级压裂水平井产量动态变化。     

水力压裂缝导流的页岩气藏水平井稳产能力研究

页岩气储量巨大,开发前景被业内广为看好,但其低孔低渗特性使得开发难度高于常规气藏。国外成熟的页岩气藏主要使用水平井压裂技术进行开采。笔者结合页岩气藏水平井压裂后产生水力压裂缝这一情况,建立水力压裂缝导流的页岩气藏水平井后期稳定开采的渗流模型,通过运用等值渗流阻力法,考虑吸附解吸影响,推导出水力压裂缝导流的页岩气藏水平井稳定渗流产能公式,然后采用拟压力替代的方法将适用于油相的产能公式改进为适用于气相的水平井产能公式。通过算例对压裂效果进行研究,结果表明：水力压裂缝数量越多,裂缝间距越小,水平井稳定产能就越大;水平井长度增加超过某一个由该气藏基本参数控制的长度值后,稳定产能的增加值将减缓。      

直角断层板状双重介质油藏斜井试井模型研究

在Ozkan等人研究思路基础上,利用点源函数的思想建立了顶底封闭板状油藏试井模型并导出了其基本解。通过引入直角断层、双重介质系统及斜井,利用杜哈美叠加原理、镜像反映原理和Stehfest反演算法,建立并求解了直角断层板状双重介质油藏斜井试井模型,得到了考虑井筒储集和表皮效应影响的斜井无因次压力和压力导数与无因次时间的双对数曲线,讨论了该类油藏斜井渗流特征,分析了窜流系数、弹性储容比、井斜角度以及斜井中心到断层距离对井底压力响应图版的影响,为直角断层双重介质油藏中的斜井试井解释提供一定的理论基础。     

不同泄油体模式下水平井产能方程分析

水平井产量计算公式众多,不同泄油体模式下的水平井产量计算公式和适用条件不同。根据油藏大小、水平井段长度及油藏边界形状等因素,将水平井泄油体分为圆柱形、椭球形和箱形三种主要模式。以单相稳态流动为基础,选择国外有代表性的水平井产能方程,对其特点和应用条件进行分析,同时阐述国内相关学者的水平井产能方程。所介绍的产能公式均是将三维流动转换为二维流动,采用复势叠加原理和镜像反映原理进行数学推导,在形式上具有明显的相似性,都是基于几种理想化的假设条件和一定的简化处理,因此预测结果与真实值存在一定误差。