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。     

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文章依据气藏水平井湍流仅发生在井附近短半轴小于10倍井半径的旋转椭球体内,而此椭球体外的流动是达西流动,可以使用水平井达西流的各种地层边界条件下的产能公式的特点,研究了高速气体向水平井流动的非达西流二项式产能公式。水平井二项式产能公式是基于气藏被分为达西流动区域和非达西流动区域二部分的公式组合,借助对水平井系列研究成果及非达西流压力梯度的二项式公式,导出了气藏水平井新型产能公式。这些新公式充分考虑了水平气井的特点,较之其它文献,如据Joshi公式导出的气藏水平产能公式,更能准确地反映水平井的渗流规律。     

低渗透气藏非达西渗流三项式产能方程的建立

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求解方法。通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法切实可行,计算结果可靠。     

中国陆上水平井技术优势对长庆油气田的启示

在中国陆上水平井体系进行概述的基础上，阐明2006年中石油水平井部署新进展，全面剖析了水平井技术的优势和成效．对长庆油气田具有重要启示，利于科学决策。     

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     

低渗压裂气井出砂产量确定方法研究

我国有大量低渗透气田,这类气藏自然产能极低,需要压裂后才能进行生产,若压裂后配产不合理,将导致出砂、裂缝闭合等不利情况,达不到增产的目的。根据低渗透气藏的这一特点,运用质点动力学方法,建立裂缝中存在压裂砂情况下的临界气流速度公式,研究保持压裂裂缝导流能力的最大生产产量的确定方法,为矿场合理生产奠定基础。     

低渗透油藏水平井整体注水开发数值模拟研究

在安塞油田坪桥区实际地质模型的基础上,通过科的抽象,建立了数十个非均质数值模拟模型比较详细地研究了低渗透季油藏水平井整体注水开发中的一些基本的油藏工程问题,包括水平段与人工裂缝方向关系、人工裂缝条数、生产井和注水井人工裂缝长度以及合理的注采井网等．     

低速非达西渗流试井典型曲线拟合法

本文建立了低渗透油藏低速非达西渗流有效井径数学模型，求出了井底压力的拉普拉斯空间解，绘制了新型典型曲线图版，最后分析了某油田实例，本文提出的模型对于低渗透油藏早期试井资料解释和不渗透边界的正确判别具有重要的理论和实际意义。     

低渗薄层碳酸盐岩气藏水平井长度优化研究

水平段长度直接影响水平井的控制储量、单井产量和钻井成本等指标,是决定水平井开发效果的关键因素。针对靖边气田碳酸盐岩气藏的低渗、薄层、强非均质特点,在水电模拟实验研究气井渗流机理的基础上,综合数值模拟分析、经济评价和现场应用效果优化水平段长度。研究表明:水平井泄气面积近似椭圆,水平段跟端和趾端为主要渗流单元。当水平段长度大于1 000m时水平井稳产5年配产可以达到直井的3倍以上;当水平段长度为3 000m时,经济效益最优;综合考虑产量目标、效益目标和实钻效果确定马五1+2气藏水平井合理水平段长度为1 000~1 500m。该研究成果已经用于靖边气田产能建设中,也可为其他类似气田水平井设计提供借鉴。     

低渗透垂直补给油藏中水平井流态分析

采用ＧＲＥＥＮ函数方法，求出底部有低渗透层补给油藏中水平井的压力分布公式，绘制了典型水平井试井曲线；并利用压力分布公式，绘出了等压面随时间在地层中的传播过程。经分析，得出了有意义的结论：①在顶、底封闭性油藏中，水平井的流动期为井筒径向流→早期线性流（当无因次水平井半长ＬＤ较大时）→中期径向流；在底水油藏中，水平井流动期为井筒径向流→过渡流→稳态流；有低渗透补给油藏中的压力诊断曲线介于封闭性和有底水油藏的曲线之间。②在顶、底封闭性油藏中，当ＬＤ较大时，水平井相当于一口垂直裂缝井，在部署井网时，可以只考虑二维的情况。③底水及底部有低渗透层油藏中，必须考虑垂向上的不对称性。     

低渗透油层非达西渗流规律的研究

运用无因次分析法对岩心渗流实验数据进行了分析和研究,按雷诺数由小到大依次分为三段：超低速区,低速区及达西流区,并给出各段的数学表达式。综合应用边界层等理论给出这些特殊渗流现象的物理和力学解释。最后分析出不同渗流运动形态对油田开发过程的影响。其研究的结果对于油田的开发具有一定指导意义。