重复压裂井产能评价方法研究

由于对重复压裂井原有裂缝失效程度的难以评价，重复压裂井的产能预测常常有很大的误差。为此，根据重复压裂井的压前产量和含水率，拟合了原有裂缝的有效率，在考虑新裂缝和原有裂缝的部分作用情况下，建立了油水两相平面二维的裂缝-油藏数学模型，通过对模型的数值求解，对重复压裂井进行了产能评价。研究表明，在考虑新、老裂缝共同作用下的产能评价方法，能更为准确地预测重复压裂后的生产动态情况，为压裂时机的确定、压后经济效益的预测都具有重要的指导意义。     

重复压裂井产能评价方法研究

由于对重复压裂井原有裂缝失效程度的难以评价,重复压裂井的产能预测常常有很大的误差。为此,根据重复压裂井的压前产量和含水率,拟合了原有裂缝的有效率,在考虑新裂缝和原有裂缝的部分作用情况下,建立了油水两相平面二维的裂缝-油藏数学模型,通过对模型的数值求解,对重复压裂井进行了产能评价。研究表明,在考虑新、老裂缝共同作用下的产能评价方法,能更为准确地预测重复压裂后的生产动态情况,为压裂时机的确定、压后经济效益的预测都具有重要的指导意义。     

重复压裂初裂缝有效率评价方法

在对重复压裂井进行产能评价时,常常认为初次压裂形成的裂缝完全失效,这种考虑与实际情况是不相符合的,导致对重复压裂井的产能预测有很大的误差。为此,建立了裂缝有效率评价及重复压裂井产能评价的数学模型和模型的数值求解方法,考虑只有初裂缝存在,根据重压前的产量和含水率,通过调整初裂缝的各参数,拟合计算了初裂缝的有效率。在考虑重复压裂裂缝和初裂缝共同作用下,对重复压裂井进行了产能评价,验证了重复压裂井中初裂缝的有效性。     

低渗透气藏压裂井三项式产能方程分析

压裂是低渗气藏开发常用的一种方式,气井压后渗流规律发生变化,气井产能将受到裂缝参数的影响,同时低渗气藏普遍具有低孔、低渗的特征,气体在储层中渗流时存在启动压力,而目前关于压裂气井产能研究主要是侧重于考虑裂缝参数的影响,公式较为复杂,不便于处理测试资料,且大多忽略了启动压力梯度。为此,基于气井压后渗流特征,推导了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏压裂气井三项式产能方程,给出了处理测试资料的方法,并分析了压裂裂缝参数、启动压力梯度对产能的影响,为气井压裂工艺设计时参数的合理选取以及气井压后的合理配产提供了依据。     

多段压裂水平气井紊流产能模拟模型——以塔里木盆地克拉苏气田大北区块为例

模拟预测压裂水平气井产量模型通常未考虑高速非达西流动的影响,特别是进行了多段压裂的水平气井的产能计算更未涉及。为此,将裂缝划分为若干单元,应用点源理论、气体不稳定渗流公式及势叠加原理,考虑N条裂缝同时产生相互干扰条件 t 时刻地层中任一点产生的总压降计算模型,以及高速非达西流动条件对压裂水平气井压后产能的影响,建立了更为完善的模拟预测压裂水平气井产能的新模型。实例模拟计算结果表明：压裂水平气井的产量随着生产时间的增加而逐渐降低且降低的幅度也不断减小;水平气井端部裂缝的产量最高,中部裂缝产量次之,中心裂缝产量最低;水平气井压后生产动态模拟预测新模型为优选高产水平气井横向裂缝数目和裂缝参数、确定合理生产压差提供了更准确的手段。     

页岩气水平井重复压裂产能数值模拟

产能模拟是页岩气水平井重复压裂优化设计的重要环节。对于页岩气水平井而言,初次压裂形成的复杂网络以及随生产进行而被扰动的储层应力场和压力场使得重复压裂产能模拟更加困难。根据页岩储层压后多重孔隙介质特征,考虑页岩气在开采过程中"有机质干酪根—无机质纳米孔隙—天然裂缝"的多尺度空间流动行为以及储层参数和水力裂缝导流能力随生产的动态变化,建立页岩气水平井重复压裂产能预测的数学模型。基于矿场生产数据的历史拟合验证该模型的可靠性,探讨气井初次压裂后有效应力和水力裂缝渗透率变化规律,为重复压裂时间节点优化提供参考。重复压裂模拟结果表明,重复压裂通过增加原有水力裂缝的导流能力,再次为页岩气的流动提供快速通道,提高页岩储层吸附气的采出程度。     

低渗气藏压裂井稳定产能预测方法研究

通过分析压裂气井稳定产能与其影响因素之间的相关性,应用目前流行的BP人工神经网络方法,建立了压后气井稳态产能预测模型,并且在Matlab软件平台上对网络模型实现。根据现场收集的近30口气井的压裂施工数据和压后产能数据,对网络进行训练,并将训练好的网络用于同区块的压裂井稳定产能预测分析。结果表明,与常规方法相比,该方法不需要复杂数值模拟计算,预测精度可以指导现场生产,为气田在区块开发过程中压裂气井稳定产能评价提供了一种分析方法。     

非对称裂缝压裂气井稳态产能研究

为了准确预测非对称裂缝压裂气井的产能,指导和优化气井压裂,根据保角变换原理,通过引入气体压力函数,建立了裂缝内气体流动的微分方程组,最后通过求解微分方程组得到了非对称裂缝压裂气井的产量计算公式。利用某油田非对称裂缝压裂气井的数据,验证了推导出的非对称裂缝压裂气井产量计算公式的准确性。利用该计算公式分析了裂缝的非对称性对压裂气井产能的影响,结果表明:在其他参数相同的条件下,裂缝的非对称性越严重,压裂气井的产量越低;当井底流压较高时,裂缝的非对称性对压裂气井产量的影响较小;当井底流压较低时,裂缝的非对称性对压裂气井产量的影响较大。因此为获得较高的产能,应尽可能保证压裂裂缝沿井筒对称分布。      

正交试验法在多裂缝水平井产能影响因素分析中的应用

压后多条裂缝水平井产能预测新模型中考虑了裂缝条数、裂缝长度、缝间距、裂缝导流能力、裂缝方位角对压后产能的影响,但哪些因素对产能影响比较大、什么样的压裂方案最优是个比较棘手的难题.引入正交试验设计和分析方法,对压后多条裂缝水平井产能的各个影响因素进行了分析,结果表明裂缝条数对产能的影响最大,裂缝长度影响不显著.正交试验法不仅能够定性研究裂缝参数对压裂水平井产能的影响趋势,更重要的是能够定量研究裂缝参数对压裂水平井产能影响的主次顺序和显著程度,进而可以确定出最佳的裂缝参数组合,用来指导压裂施工设计.     

气井压后诊断与产能预测简化方法研究与应用

压裂是改造苏里格气田"三低"储层渗流能力并提高产能的有效手段,本次研究的目的就是在不进行常规测试的前提下,对压裂、试气效果进行评价及产能预测,为气井生产提供科学依据。利用气井压裂后的放喷排液数据及返排曲线对压裂效果进行诊断和分析,通过与压后生产参数类比分析,在不进行气井试井的情况下,预测气井产能,建立苏里格气田简化试气产能评价方法。简化的压裂后诊断和产能预测方法在苏里格气田开发实际应用中效果较好。     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能评价方法

针对常规气藏产能方程难以准确评价裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏产能的问题,利用Ka-zemi模型简化裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏渗流模型,根据气体在裂缝与基质层中的不同流动状态,将双重介质复杂渗流分解为基质层线性渗流与水平裂缝径向渗流,建立了综合考虑裂缝渗透率、裂缝开度、裂缝条数及窜流系数的裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能方程,...     

煤层气藏非对称水力裂缝直井产能评价

煤层具有非均值性较强、压裂裂缝展布不均匀、非对称分布等特点,目前缺少煤层非对称裂缝产能评价模型.针对上述问题,运用Langmuir等温吸附方程及Fick扩散定律描述煤层气藏中的吸附、解吸及扩散现象,引入特殊的拟时间函数解决考虑吸附解吸现象的物质平衡方程中非线性较强的问题,利用新定义的参数表征压裂过程中水力裂缝的非对称性...     

重复压裂前地应力场预测软件研究及现场应用

综合考虑初次裂缝的存在以及油气井的生产对原应力场的影响,研制了重复压裂前地应力场的预测软件。运用该软件考察了新站油田7口井重复压裂前的地应力场,对其中4口可能发生重复压裂裂缝转向的井实施了转向重复压裂。在现场施工中,用地面测斜仪监测了裂缝的形成和扩展过程,压裂后用数值模拟方法拟合的各井生产历史动态表明,试验井发生了重复压裂裂缝转向,证实了地应力场预测软件的有效性。     

楔形裂缝压裂井产量预测模型

目前除较复杂的有限元法压后产能预测模型能够模拟变宽度裂缝外,其他模型都采用与实际不符的恒定缝宽假设,压后产能预测不准确。建立一种快速可靠地模拟变裂缝宽度的压后产能预测模型十分必要。基于压降叠加原理和直接边界元法建立了拟稳定状态下楔形垂直裂缝压裂井产量预测模型。该模型假设裂缝水平剖面为楔形,将裂缝视作若干线汇,耦合线汇在油藏中产生的压降以及裂缝中的流动压降,求解出了压裂井在拟稳定状态下的无因次产量。对比了楔形裂缝和支撑剂指数法模型的产量,在平均缝宽和其他条件一样的情况下,楔形裂缝模型的产量更高。使用该楔形裂缝模型可以快速计算不同缝宽和穿透比的压后产量,确定最优的裂缝宽度变化量和穿透比。结合支撑剂运移和沉降理论,优化的裂缝参数可使砂浓度变化量设计更具针对性。     

考虑非线性流的低渗气藏水平裂缝井产能分析

针对低渗气藏压裂后形成水平裂缝,基于稳定流理论,推导建立了气井压裂后产生水平裂缝条件下,考虑启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感共同影响的低渗气藏无限导流水平裂缝井产能预测模型。通过实例分析各因素对产能特征的影响。研究结果表明:启动压力梯度对气井产能的影响呈近似线性下降趋势,应力敏感对气井产能的影响呈"凹型"下降趋势,而滑脱效应对气井产能的影响呈近似线性上升趋势;在高流压阶段,启动压力梯度对气井产能影响显著,而在低流压阶段,对气井产能影响更大。     

页岩气藏水平井分段多簇压裂复杂裂缝产量模拟

现有页岩储层压裂水平井产能预测模型均采用与实际不符的平面裂缝假设,压后产能预测不准确。针对页岩储层压裂裂缝非对称非平面的实际复杂形态,基于流体扩散理论和压降叠加原理,建立了气藏渗流和裂缝渗流模型,采用空间离散建立了产量计算模型,通过数值分析方法求解,对页岩气藏水平井分段多簇压裂复杂裂缝产量进行了模拟。结果表明：真实非平面复杂裂缝产量远高于理想平面裂缝产量;天然裂缝对非平面裂缝形态和产量具有重要影响;三簇同时延伸形成的裂缝,中间缝产量比外侧缝产量低,产量差距在生产初期较大,随着时间增加,差距减小。外侧裂缝对导流能力比中间缝敏感;随着裂缝导流能力的增加,产量增加,但并非线性关系,增加的幅度逐渐减小。     

裂缝性低渗透油藏压力敏感性研究

压敏效应对含水平裂缝的低渗透油藏开发具有重要影响。随着油田开发的进行,地层压力逐渐下降,水平裂缝趋于闭合,渗透率大幅下降,严重影响了生产能力。以室内实验为基础,研究了压力变化对岩心渗透率的影响规律,分析对比了含水平裂缝的低渗透砂岩岩心与不含水平裂缝的低渗透砂岩岩心的压力敏感特征的异同,并建立了考虑压敏效应的稳态产能预测模型,用计算实例说明了压敏效应在此类油藏开发中对渗透率、压力分布、产能等生产指标的重要影响。该研究结果对含水平裂缝的低渗透油藏高效开发具有指导意义。     

体积压裂水平井三线性流模型与布缝策略

低渗透致密储层进行大规模压裂改造在地层中形成多条裂缝及复杂裂缝网络是获得经济产能的主要手段,通过有效的方法对压裂水平井裂缝分布评价、压裂改造体积及压裂后产能预测对压裂施工效果分析具有重要意义。为此,在充分结合致密油储层特点和压裂改造设计思路的基础上,针对压裂措施后形成的分级多簇的裂缝排布及裂缝有限导流渗流特征,建立了水平井体积压裂三线性流数学模型,应用Laplace变换,求得定产条件下封闭边界单条裂缝的拉氏空间解;通过Stehfest数值反演及多裂缝叠加原理,得到了体积压裂水平井井底压力和产量的表达式;同时,结合美国巴肯致密油储层生产特征参数对模型的正确性进行了验证。对产能影响因素研究结果表明,裂缝排布方式对储层改造体积影响较大,级簇比越大累积产油量越高;增加裂缝条数可以有效提高储层动用效率,在进行水平井体积压裂措施设计时应充分考虑裂缝级数或簇数增加导致产量下降问题。研究结果对致密油储层水平井体积压裂设计及产能评价具有重要意义。