低渗透非均质气藏压裂水平井产量预测研究

致密储层普遍存在非均质性以及气体在运移时存在启动压力梯度。为了准确致密气藏压裂水平井的产量综合应用当量井径、等值渗流阻力等原理,建立了考虑启动压力梯度、储层平面非均质、裂缝干扰、储层与裂缝相耦合的气藏压裂水平井非稳态产量计算模型。利用四川盆地某致密气藏水平井的资料进行了模拟结果表明在其它条件相同的情况下,启动压力梯度使压裂水平井的生产效果变差,将非均质储层处理成均质储层会导致产量明显偏高。     

杭锦旗复合气藏水平井压裂设计优化

杭锦旗区块上古生界储层整体表现为致密低孔、低渗特征。锦66井区主力层位为盒2层,其与盒1层之间的隔层发育不稳定,压裂过程中缝高控制难度大;锦58井区主力层位盒1层内部隔夹层发育,需通过穿层压裂沟通上下含气层。以测井解释数据为基础,通过计算岩石力学参数,模拟不同储隔层条件下裂缝的扩展规律,分别建立了锦66井区和锦58井区裂缝高度判别模板,确立了锦66井区盒2层控缝高压裂设计方法和锦58井区盒1层穿层压裂设计方法,并对水平井压裂参数进行了优化。根据压裂参数优化结果,对锦66井区和锦58井区多口井进行了压裂施工,取得了明显的压裂改造效果。     

低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

针对低渗气藏水平井压裂产能预测和裂缝参数优化存在的主要问题，采用数值模拟的方法，从气体在低渗气藏中的渗流机理研究入手，同时考虑了气体非达西渗流对产量的影响，建立了低渗气藏水平井压裂产量预测的非达西渗流模型，利用该模型编制了低渗气藏水平井压裂产量预测及裂缝参数优化软件，并对现场实例进行了模拟优化计算，研究了裂缝条数、裂缝导流能力和裂缝长度等参数对水平井压裂产量的影响，并通过结果分析对这些参数进行了优化，得到了影响水平井产能的主要裂缝参数等。     

水平井与非均质气藏耦合非稳态模型

在非均质气藏水平井流入动态以及产能预测时,点源函数渗流模型与井筒耦合计算过程中会出现不收敛或者收敛速度较慢的现象。针对此问题,基于体积源建立非均质气藏水平井与气藏耦合非稳态模型,根据渗透率的非均质性将气藏划分为不同的区域,通过拟表皮系数表征气藏非均质性,将气藏渗流模型的解与井筒流动模型耦合,并通过牛顿迭代求解。实例计算结果表明:新模型计算结果与Eclipse模拟结果基本吻合,说明建立的模型是可靠的;由于储层非均质性的影响,稳态和非稳态条件下水平井筒流量分布不均匀,且非稳态条件下沿水平井筒流量的分布表现出更强的不均匀性;水平井筒流量分布与储层渗透率分布基本一致,非均质气藏渗透率极差越大,水平井沿井筒流量分布的差异越大。该模型对非均质气藏水平井产能预测和开发方案的制订具有指导意义。     

水平井与非均质气藏耦合非稳态模型

在非均质气藏水平井流入动态以及产能预测时,点源函数渗流模型与井筒耦合计算过程中会出现不收敛或者收敛速度较慢的现象。针对此问题,基于体积源建立非均质气藏水平井与气藏耦合非稳态模型,根据渗透率的非均质性将气藏划分为不同的区域,通过拟表皮系数表征气藏非均质性,将气藏渗流模型的解与井筒流动模型耦合,并通过牛顿迭代求解。实例计算结果表明：新模型计算结果与Eclipse模拟结果基本吻合,说明建立的模型是可靠的;由于储层非均质性的影响,稳态和非稳态条件下水平井筒流量分布不均匀,且非稳态条件下沿水平井筒流量的分布表现出更强的不均匀性;水平井筒流量分布与储层渗透率分布基本一致,非均质气藏渗透率极差越大,水平井沿井筒流量分布的差异越大。该模型对非均质气藏水平井产能预测和开发方案的制订具有指导意义。     

低渗透气藏水平井分段压裂分段优化方法研究

水平井分段压裂已成为低渗透气藏高效开发的重要方式,针对储层非均质性强及天然裂缝分布复杂导致压裂效果差的问题,采用四维影像裂缝监测技术,建立了基于测录井曲线的应力薄弱识别方法,并引入应力薄弱发育评价参数K_tr,结合水平井段储层发育特征对分段参数进行优化,从而充分改造应力薄弱段。研究结果表明:在高于K_tr截取值的井段,四维影像监测出起裂的裂缝条数多于设计值,同时压裂后产能高于平均水平。因此,能够应用K_tr值结合水平井段储层发育特征优化水平井分段压裂间距,对改进低渗透气藏压裂段划分方法,提高改造效率与采收率具有重要作用。     

气藏压裂水平井非稳态产能计算模型

结合气藏水平井压后裂缝形态特征和流体在裂缝中的渗流机理, 应用压降叠加原理和节点分析方法, 建立气藏压裂水平井非稳态产能计算模型, 用数值求解方法计算得到不稳定状态下的产能。通过实例计算, 揭示了压裂水平气井产能随时间的变化规律, 并对裂缝干扰和各裂缝流量进行了分析。结果表明： 压裂水平气井在进行不稳定产能分析时需要考虑裂缝干扰对产能的影响; 两侧裂缝的产量比中间裂缝的产量高。     

低渗气藏水平井压裂选段决策方法

针对低渗气藏水平井分段压裂选层选段难的问题,通过收集压裂层电性、物性、含油气性参数和压后日产气量和无阻流量统计,应用数理统计和模糊数学理论,量化各项影响压裂效果的参数,计算选层系数,并将选层系数与压裂效果进行相关分析,确定压裂有效产量对应的选层系数界限值,对压裂水平井逐段进行评价。利用本方法可以对水平井压裂井段效果进行提前预测并定量评价,改变了过去水平井压裂井段措施决策的经验性和随意性,提高了水平井段压裂措施决策的准确性和措施有效率,增加了低渗气藏开发效果。     

致密砂岩气藏水平井压裂工艺参数优化

低渗致密砂岩气藏采用多段压裂水平井进行开发,其开发效果受压裂工艺参数影响显著.针对川西新马-什邡地区透镜体致密砂体、砂泥岩互层、非均质性强、渗流环境复杂等特点,在明确储层特征分类的基础上,建立了特定的多砂体不同组合的物理模型,差异化优化了水平井压裂工艺参数,支撑了气藏的高效开发.基于优化的施工参数,现场成功应用,较优化...     

岩性非均质气藏水平井地质导向技术研究

靖边气田下古生界马五_(1+2)气藏是典型的岩溶型碳酸盐岩气藏,其主力含气层马五_1~(2、3)储层厚度仅为2 m~3 m,在该气田进行水平井开发,面临主力含气层系薄,非均质性强,小幅度构造变化快等难点,导致水平井现场地质导向遇到马五_1各小层判识难、地层倾角预测难、气层追踪难、控制轨迹难等问题。本文综合运用多种方法保证薄层碳酸盐岩气藏水平井精确入靶,并对水平段轨迹进行控制,有效提高水平井有效储层钻遇率,并在高桥区及陕224储气库水平井地质导向过程中成功推广运用该技术。     

非常规气藏压裂水平井缝网—井网自动优化方法

非常规气藏已经成为中国油气增储上产的主要阵地,压裂水平井缝网—井网自动优化技术是实现非常规气藏高效开发的关键技术。基于油气藏数值模拟方法,采用同步扰动随机逼近算法建立了压裂水平井单井自动优化模型,对水平井位置、水平井长度、水平井倾角、裂缝与水平井夹角、裂缝条数和裂缝导流能力等关键参数进行自动连续性同步优化,并在典型非均质气藏中对压裂水平井单井参数进行了优化应用。采用该优化方法可以自动优化初始开发方案,得到经济净现值最佳的开发方案。在此基础上,对压裂水平井和裂缝的位置进行约束,建立了压裂水平井缝网—井网自动优化模型。并将该方法应用于典型非均质气藏,优化后的最佳开发方案经济净现值比初始开发方案增加了2 699.688万元。研究表明该压裂水平井缝网—井网自动优化方法能够自动同步优化井网形式、布井数目、水平井倾角和长度、射孔位置及裂缝属性等参数,并得到与地质情况相匹配的最优压裂水平井井网分布。     

非均质储层水平井分段压裂设计及应用

针对河道砂、透镜砂及砂泥岩互层等非均质性储层压裂布缝难度大,储量难动用的问题,以最小阻隔层厚度划分渗流单元,每个渗流单元轴向上优化裂缝条数充分动用不同砂体,横向上优化裂缝长度控制砂体,垂向上控制缝高或穿越多个层段,形成基于独立渗流单元的水平井立体压裂设计优化技术,实现了人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果显著,对国内致密砂岩气藏难动储量开发有较好的借鉴作用。     

气藏中水平井的压裂

水平井压裂技术作为获取最大投资收益率的可行性完井选择，近年来赢得了广泛的认可，对于致气藏，此项技术尤其可靠。水平井具有独特的岩在同理和操作方法，它们可裂缝的产生、传播，并可控制与水平井相关的裂缝方位，已经证实，裂缝方位对水平井拉能和试井影响很大，根据与井眼相关的应力方位，裂缝可以是横向的或纵向的。本提供了一个在恒压条件下压裂水平井的操作模型，这种恒压条件最适用于数密气藏开采，该模型考虑了横、纵向     

致密砂岩气藏压裂水平井裂缝参数的优化

为了解决压裂水平井的多参数综合优化问题,基于不稳定渗流原理,应用复位势理论、叠加原理和数值求解方法,建立了考虑裂缝干扰的压裂气藏水平井产量预测模型,研究了影响压裂水平井产量的单因素变化规律;结合正交试验设计方法和灰色关联理论,确定了影响压裂水平井产能的敏感因素排序,并实现了考虑多参数综合作用的压裂水平井参数优化设计。计算结果表明：算例中影响产量的重要性排序依次为地层渗透率、储层厚度、孔隙度、水平段长度、裂缝条数、裂缝长度和导流能力;优选区块水平井组合参数为水平段长度1 000 m、裂缝条数10条、裂缝长度60 m、导流能力10 μm²·cm,按照优化参数施工后,无阻流量显著增加。     

致密砂岩气藏多段压裂水平井优化部署

国内致密砂岩气藏普遍存在含气砂体分布零散、储集体内非均质性强的特征,含气砂体准确预测的难度较大。对于水平井开发方式而言,2口相向水平井靶点B之间留有较大间距,将造成储量平面控制和动用程度降低。从国外致密气开发实践调研入手,基于鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气藏有效砂体空间展布、规模尺度及开发动态特征分析,结合数值模拟方法,论证水平井在不同部署方式下的开发效果,提出水平井的优化部署方案。研究表明:相向2口水平井靶体B点接近重合、压裂段等间距部署,可以大幅度提高水平井对储量的控制和动用程度,同时有效提高气田整体开发经济效益。研究成果在致密气实际开发中具有可操作性和推广应用前景。     

非均质致密油储层水平井体积压裂产能预测

针对致密油水平井体积压裂产能预测方法不成熟、常规计算方法误差较大的问题,运用裂缝离散单元的半解析方法,建立非均质致密油储层水平井体积压裂产能模型,通过对裂缝和基质内多层流动的耦合求解,得到水平井定压条件下产量的变化情况。研究方法适用于压后大液量返排的水平井产能预测。应用研究成果对目标致密油试验区20口水平井进行预测,符合率达86.4%。研究成果对于丰富致密油开发方案编制具有重要意义。     

非结构网格数值方法优化水平井多段压裂

为了克服解析方法和规则网络数值方法中矩形边界和井与边界必须平行的限制,提出了复杂油气储层水平井多段压裂非结构PEBI网络划分方法及有效裂缝半长概念,在此基础上实现了渗流方程的有限体积离散。针对离散后线性方程组具有稀疏性、不规则性、大规模性及非对称性的特点,采用预处理的GMRES进行求解,研发了相应的数值模拟程序。利用该程序对某油田实际井例进行模拟计算。计算表明,水平多段压裂井在井长较长且裂缝较多情况,其流动计算可近似成水平井;当水平井长度一定时,裂缝条数及裂缝半长的增加,累计产量增加,但增加幅度逐渐减少,对渗透率小于2mD储层,裂缝间距80~120m,裂缝有效半长50~80m较为合适,同时水平井与边界(或断层)方位也影响其产量。试采期间,时间对产量影响最大,早期产量较高,之后产量迅速衰减,半年后产量仅为早期的1/5且趋于稳定。因此,水平井多段压裂井实际生产时,早期宜采用高井底压力,保持较小流量,之后逐渐减小井底压力,以保持长时间稳定开采。