低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化研究与应用

压裂井的裂缝参数是决定压裂效果好坏的关键因素.文中针对低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化问题,建立了气藏模型和裂缝模型,并依据该模型编制了裂缝参数优化设计软件,通过对现场实例进行了模拟优化计算,研究了裂缝条数、裂缝间距、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝导流能力,以及裂缝与水平井筒的夹角对压裂水平井产能的影响.利用正交试验优选的主要裂缝参数为：裂缝间距100m,裂缝条数5,缝长比0.8,裂缝导流能力10 μm2· cm.按照优化的裂缝参数压裂施工后,平均单井产气量由裂缝参数优化前的7.48×104 m3/d上升到15.32×104 m3/d,增产效果显著.     

低渗气藏压裂水平井产能评价新方法

采用数值试井模拟方法,建立压裂水平井数值试井模型,模拟分析压裂水平井在各种产能影响因素下的压力一产量特征及绘制采出程度IPR曲线,采用Vogel处理方法,将采出程度IPR曲线纵坐标转换为产量无因次量,将横坐标转换为压力无因次量,对无因次化压力一产量数据进行统计和回归分析,最终形成具有普遍代表意义的压裂水平井动态IPR产能评价公式,为低渗气藏压裂水平井产能评价提供简便、快速的新方法。     

低渗致密油藏水平井缝网压裂裂缝参数优化

水平井缝网压裂在提高低渗致密油藏水平井产能、延长稳产时间方面发挥了重要作用。目前,针对低渗致密油藏缝网压裂裂缝参数优化的研究还很少,且普遍没有考虑储层的低渗特点。为此,文中考虑了启动压力梯度和井筒摩阻的影响,采用Eclipse数值模拟工具,建立了缝网压裂的模型;并运用正交试验设计优化思路,以黄陵长6浅层低渗透致密储层为基础,开展了水平井缝网压裂裂缝参数优化研究;分析了缝网特征对缝网压裂改造效果的影响,为缝网压裂裂缝参数优化提供了一套完整思路。黄陵地区现场应用了11口井,均取得了良好效果,为低渗致密油藏水平井缝网压裂设计提供了有效指导。     

超低渗储层水平井分段压裂裂缝参数优化

随着水平井多级分段压裂技术的不断突破和完善,超低渗砂岩油藏已成为勘探开发的热点。由于这类储层的特殊性,水平井分段压裂优化设计还处于探索试验阶段。为了提高超低渗砂岩储层压裂改造效果,有必要深入研究不同裂缝参数对水平井产能影响。为此,利用先进的非结构化网格和局部网格加密技术描述油藏和裂缝,另外引入β因子模拟双重介质的非达西渗流。然后运用油藏数值模拟技术进行了大量的单因素数值实验,研究了裂缝无量纲导流能力、裂缝半长以及裂缝级数对压裂井增产倍数以及含水率的影响,并优选出了适于超低渗储层的分段压裂水力裂缝参数。     

苏里格气田水平井压裂裂缝参数优化

近年来水平井压裂作为提高低渗气藏产量及采收率的重要手段在苏里格气田得到推广应用,利用建立的压裂水平井产能数值模型计算分析了裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距、裂缝平面与水平井筒夹角对压裂水平井产量的影响,并绘制了各因素与产量的关系图版,依据多因素正交试验分析方法得出影响压裂水平井产能的主要因素依次是裂缝条数、裂缝间距、裂缝长度、夹角以及裂缝导流能力,最后依据提出的综合优化思路优化了苏里格气田水平井压裂合理的裂缝参数。     

压裂水平井直井联合开发裂缝参数优化

根据大庆低渗透薄互层压裂水平井直井联合开发的实际情况,采用新的势能理论,推导了多种井组条件下人工裂缝参数计算公式,编制了相应的程序,进行了低渗透薄互层压裂水平井直井联合开发时压裂裂缝参数的优化;计算中考虑了人工裂缝的分布、裂缝数量、裂缝长度、裂缝方位的影响,还考虑了非达西渗流的影响.现场应用表明,由计算得出的方案为压裂水平井设计提供了有效的指导作用,在大庆低渗透薄互层压裂水平井直井联合开发试验中取得了较好的效果.     

低渗气藏压裂水平气井产能影响因素分析

结合低渗气藏水平井压裂后裂缝形态特征,应用节点分析理论和压降叠加原理,建立了气藏压裂水平井产能预测模型。运用产能模型分析了裂缝形态因素、裂缝间距、裂缝条数、导流能力以及储层渗透率等因素对产能的影响。结果表明:气藏压裂水平井产量随裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距和裂缝导流能力的增加而增加,但这些参数达到一定值后,产量增加幅度减小;裂缝的非均匀分布会增加压裂水平气井整体的干扰作用,应尽量保持裂缝间距相等;由于"屏蔽"效应作用,应适当减小中间裂缝的长度,增加两侧裂缝的长度。     

致密低渗气藏压裂水平井数值模拟

在压裂水平井的数值模拟过程中,应重,最考虑储层的应力敏感和压裂裂缝闭合的影响.首先建立某致密低渗气藏的一口压裂水平井概念地质模型,时气井的开发动态进行历史拟合,通过单井生产历史拟合,确定了储层相关参数,为开发动态预测提供依据.利用该模型,研究了考虑不同应力敏感、不同采气速度情况下,压裂水平井的开发动态,得到相关数据.认为应力敏感对开发动态指标影响很大,需要在开发指标上进行调整来尽量减小其影响.对于存在应力敏感的低渗气藏,气井的初期配产不能太大,可根据产量指标与经济效益结合得到最优采速.另外,致密低渗气藏在进行压裂水平井数值模拟过程中,应考虑裂缝闭合造成的导流能力下降,可减小由此引起的开发动态预测的偏差.     

压裂水平井增产因素分析与裂缝参数优化

压裂水平井是提高低渗透油气藏单井产能的重要方法,而裂缝半长、裂缝条数、裂缝与水平井筒的夹角等裂缝参数影响压裂水平井的产能.围绕压裂水平井的压力场分布特征、裂缝间干扰特征,分析了影响压裂水平井产能的增产动力因素和增产阻力因素,提出了压裂水平井裂缝参数的优化次序和优化原则.在此基础上,以产能为目标对压裂水平井的裂缝半长、裂缝条数、裂缝与水平井筒的夹角进行了优化研究.结果表明:在进行油气藏储层改造的过程中,应尽可能选择较大的压裂规模;裂缝半长较小时应采用5-6条裂缝进行生产,裂缝半长较大时应采用3-4条裂缝进行生产;选择水平井的方向应充分考虑主应力方向,尽可能保证裂缝与水平井筒的夹角不小于75 °;还应充分考虑裂缝分布的影响,“哑铃形”裂缝分布优于“纺锤形”裂缝分布.     

低渗气藏中分支水平井的产能预测公式

本文采用齐成伟的环形裂缝群复势通式,重复陈小凡等人的推导过程,得出了低渗气藏中分支水平井的产能预测公式。结果证明,该预测公式可以严格退化为陈小凡等人的低渗气藏水平井产能修正公式。     

低渗透油藏中水平井的产能公式分析

用近似方法得出了各类边界供给油藏中的水平井产量公式。考虑启动压力梯度,根据水平井的椭球流态理论,通过平均质量守恒方法得到了椭球供给边界油藏中水平井的稳态产量近似公式,以及底水油藏中水平井的稳态产量近似公式;通过修正得到了含启动压力梯度的边水油藏中水平井的稳态产量公式。并给出了相应的无量纲产量公式和工程产量公式。分析表明,当启动压力梯度较小时,对产量的影响也很小,随着启动压力梯度的增大,影响增强,产     

特低渗气藏水平井一点法产能测试理论分析

应用水平井技术开采低渗透气藏是经济有效的开发方案.但对这类气藏进行产能测试时,欲达到稳定渗流历时过长,无法采用常规回压法进行产能测试;而采用修正等时试井往往会出现二项式产能方程紊流项系数为负的异常情况.为此,深入研究和发展一点法产能测试技术,对于低渗及特低渗气藏水平井的应用意义重大.基于Joshi、Borisov、Giger等油藏水平井产能方程,考虑气体紊流效应,导出了气藏水平井产能二项式方程及无因次产能IPR方程.以典型的大牛地特低渗气藏水平井为例,对无因次产能方程中的特征参数α在较宽范围内对表皮系数、渗透率进行了敏感性分析,其α值在0.95～0.98之间,将其值取为1,由此导出特低渗气藏无因次产能方程,并给出了一点法所需稳定产量及相应井底流压的确定方法.此项研究成果完善了特低渗气藏水平井一点法产能测试理论和应用方法.     

凝析气藏压裂返排参数优化

低渗透凝析气藏开采过程中，为保证气井有较高的产量和提高气藏产能，需要实施水力压裂的措施来改善地层渗流能力，而压裂后的返排过程影响到液锁对地层的伤害程度。建立压力返排模型和压裂后的产能模型，确定合理的返排速度，是保证压裂施工返排成功的基础。首先构建压裂返排物理模型，然后通过保角变换，将压裂后形成的椭圆形流动区域转化为圆形的渗流区域，利用平面径向流产能公式来确定压裂后气井的产能。利用返排模型可以确定出压裂返排过程中裂缝和地层内的压力分布，结合产能模型可以确定出不同返排速度时两种液锁现象对产能的影响。实例分析表明，凝析气藏压裂返排速度影响气井的产能，返排速度过快或过慢都会降低气井的产能，中原油田白庙断块沙三段以100 m³/d左右的初始返排速度返排，压裂后将获得最佳的产能。     

准东帐北地区低渗透砂岩储集层裂缝分布规律

以准噶尔盆地东部帐篷沟地区为例, 研究了低渗透砂岩储集层中裂缝的分布规律。低渗透砂岩储集层中裂缝的间距常呈对数正态分布,并与岩层厚度密切相关,随着岩层厚度增加,裂缝间距增大。裂缝的间距、延伸长度及高度等参数之间具有较好的线性关系。低渗透砂岩储集层中裂缝的发育程度受岩相和构造应力双重因素的控制。     

基于渗透率分级的气藏水平井压裂方式

水平井压裂是低渗油气藏特别是非常规天然气资源开发的重要技术,包括常规分段、细分切割和缝网压裂3种典型的分段压裂方式。利用数值模拟方法,以渗透率为量化指标,建立了基于渗透率分级的气藏水平井压裂方式优选准则。结果表明:在等施工规模和等控制面积两种情况下,缝网压裂相对于常规分段和细分切割压裂均具有优势,但随着渗透率的增加优势逐渐减弱;缝网压裂可划分为绝对优势、相对优势和不明显优势3种区域,绝对优势区内的气藏适合缝网压裂;等施工规模的常规分段压裂产生的裂缝较长,与细分切割压裂相比,能够更好地满足低渗储层对裂缝长度的需求。     

致密气藏分段压裂水平井产能评价新思路

由于储层物性、投产方式与渗流机理的差异,致密气藏与常规气藏的水平井产能评价存在很大差异,常规气藏水平井产能模型在致密气藏中存在诸多局限性。根据作者对国内外致密气藏分段压裂水平井开发效果的研究,从致密气藏水平井分段压裂的实际出发,提出了压裂水平井产能评价的新思路,即以单压裂段为单元,采用单压裂段压降叠加分析方法和单压裂段产量递减分析方法,合理评价单压裂段产能、最优压裂段数和对应的水平井或气藏产能。通过国内外的两个实例的应用与分析结果证明,该套思路和方法对于致密气藏分段压裂水平井产能评价具有很强的适用性和可操作性。     

新场气田沙二段低渗透气藏水平气井控制储量计算

新场气田沙二段气藏属低渗、低水干气气藏,该气藏水平井单井控制储量计算难度大,在理论研究、方法学习、现场验证和结果对比分析的基础上,利用动态监测资料计算水平井单井动态储量.主要利用产量递减法、流压法和产量不稳定法、历史拟合分析法计算动态储量.分析认为,产量不稳定法和历史拟合法计算结果较为可靠,实际应用中可综合利用这4种方法进行沙二段气藏动态储量计算.单井控制储量的计算为沙二段气藏气井的合理生产提供了依据.     

低阻油层水平井比采油指数预测方法及应用

针对渤海低阻油层测井渗透率校正比采油指数精度不高,水平井实际产能与初始方案的产能差异较大的问题。根据测井学基本理论,建立了比采油指数与测井中主要参数的相关式,利用A油田低阻油层水平井的实际生产数据,经过非线性回归,得到利用泥质含量和电阻率校正水平井比采油指数的新方法。研究结果表明:该成果计算水平井产能与实际产能误差-10%~9.7%。研究成果对低阻油层水平井的产能预测具有指导意义。     

裂缝性有水气藏水平气井产能分析

裂缝性有水气藏在川渝地区分布广泛，该类气藏开发存在复杂性。裂缝的存在有助于增加气体流动能力，当气体高速流动时表现为非达西流动。另一方面，裂缝也为钻井、完井液以及边底水侵入气藏提供了便利的通道。侵入水或者钻井、完井液能引起气藏水锁，导致气井产能降低，甚至气井水淹遭到破坏。文章提供了一个简单的预测有水裂缝性气藏水平气井产量公式，模型能考虑非达西流动以及水锁效应对水平气井产量的影响。应用该公式预测了宝元气藏BP1水平气井的产能，分析了水锁效应、非达西流动效应以及含水饱和度变化对该气井的影响。结果表明：以上三个因素引起大量气体圈闭在该气藏中，导致水平气井产量低和气体采出程度低。建议裂缝性有水气藏进行水平气井设计和产能预测时，应综合考虑非达西流动、水锁效应以及含水饱和度变化对水平气井产能的影响。     

裂缝性油藏水平井稳态解产能公式研究

本文首先推导出矩形油藏中垂直裂缝稳态解公式，在此公式的基础上，推导出裂缝性油藏水平井稳态解公式，在推导过程中，考虑了油藏顶、底边界、两侧边界，完井方式，油藏基质各向异性以及垂直裂缝部分穿透油层等因素对水平井产能的影响。