低渗透油藏压裂水平井井网优化方法研究

采用压裂水平井井网是开发低渗透油藏的有效手段,但此类井网的缝网参数较多,注水开发使得渗流规律与油水分布更为复杂,诸多参数存在交互作用,井网优化难度增大。针对压裂水平井缝网参数优化过程中面临的问题,按照从局部到整体,从主要到次要的研究思路,分析裂缝半长与裂缝密度对压裂水平井单井产能的影响规律;然后根据裂缝参数技术界限,以最大采出程度和净现值为目标,研究了注采井距、水平段长度、水平井裂缝半长、注水井裂缝半长、排距等缝网参数对目标值的影响规律及相应机理,得出了缝网参数的最优组合,为低渗透油藏压裂水平井网优化提供了方法和借鉴。     

压裂水平井井网参数自动优化技术

应用压裂水平井井网开发低渗透油气藏时,选择合理的井网参数、裂缝参数是获得良好开发效果的重要保证。针对常规正交优化算法存在的局限性,本文应用遗传算法对水平井长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、井距、排距等参数进行了优化设计研究,利用数值模拟软件与编程软件的调用接口,编制了压裂水平井井网自动优化软件,实现了智能化操作,极大提高了工作效率。应用结果表明,利用本文建立的方法进行压裂水平井井网参数进行优化,优化结果比常规正交优化算法提高10%,具有较强的实用性。     

压裂水平井井网参数自动优化研究

应用压裂水平井井网开发低渗透油气藏时,选择合理的井网参数、裂缝参数是获得良好开发效果的重要保证.针对常规正交优化算法存在的局限性,应用遗传算法对水平井长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、井距、排距等参数进行了优化设计研究,利用数值模拟软件与编程软件的调用接口,编制了压裂水平井井网自动优化软件,实现了智能化操作,极大提高了工作效率.应用结果表明,利用所建立的方法进行压裂水平井井网参数优化,优化结果比常规正交优化算法提高10%,具有较强的实用性.     

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。     

Y151井区水平井缝网压裂参数优化研究

低渗-超低渗透Y151井区采用缝网压裂水平井进行开发,但目前,针对缝网压裂水平井特征参数优化的研究很少,因此,文中使用Eclipse数值模拟软件,考虑等效导流能力和局部多重网格加密方法建立缝网压裂网络模型,同时利用"主裂缝+SRV区域渗透率"的小尺度缝网模拟方法,开展次缝、支缝与主缝之间的导流匹配研究,确定了Y151井区水平井缝网压裂的裂缝形态、井筒与裂缝延伸方向、水平段长度等参数。为Y151井区以及低渗-超低渗致密油藏缝网压裂水平井开发有着指导意义。     

一种优化压裂水平井井网参数的新方法

随着水平井数量和产量比重的增加,如何成功地开展水平井压裂改造就成了一个难题。压裂水平井参数的优化设计,是压裂施工前必须要考虑的一个基本问题。目前,水平井压裂参数的优化设计方法有常规正交优化算法和遗传算法,后者试验获得的寻优结果比前者高。文中提出了一种压裂水平井井网参数优化设计的新方法,在应用遗传算法对水平井长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、井距及排距等参数进行优化设计研究的基础上,应用正交设计方法对遗传算法的初值选择问题进行了改进,从而很好地克服了遗传初值问题的不确定性,极大地提高了参数的优化效率。     

苏53区块东南区压裂水平井井网优化设计

苏53区块自2010年实施水平井整体开发以来,主产区已基本完成井位部署及产能建设,水平井开发正从富集区转向接替区;而东南区储层物性变差,储量丰度减小,原有的井网井距、裂缝参数及压裂方案必然难以继续适应.针对东南区的地质特征,通过气藏精细描述和数值模拟手段,开展了压裂水平井井网优化设计,并优选出最佳井网部署方案:菱形平行...     

低渗透薄互层油藏压裂水平井开发井网优化方法研究

根据F147区块低渗透薄互层油藏的地质特征,利用数值模拟与油藏工程方法,研究了水平井与直井联合布井井网方位、井网类型和井距排距对开发效果的影响。结果表明：该块压裂水平井与直井联合布井井网方位应以水平井位置平行于最小地应力方向为最优;井网类型应选择反九点井网;考虑启动压力梯度下F147区块极限供油半径为110 m;井网井距应该选择400 m×200 m（井距×排距）为最优。该研究对于提高压裂水平井开发此类油藏的开发效果具有重要的参考价值。     

水平井注采井网优化

为查明水平井注采井网的开发效果及其与传统直井注采井网的区别，采用数值模拟方法研究水平井注采井网部署方案。结果表明：与直井注水相比，水平井注采井网可形成线性驱动，推迟注入水突破时间、提高波及效率、改善油藏开发效果；水平井水平段压力损失影响水平井注水开发效果，平行对应反向井网考虑了压力损失的影响，可有效地克服压力损失造成的注入水局部突进现象，平行交错反向指指井网既考虑了水平段压力损失的影响，又可扩大井网控制面积，为最优的水平井注采井网；对于均质薄层油藏，水平井在油藏中位置的变化对开发效果的影响不明显。水平井注水技术在哈得4薄砂层油藏的开发中起到了降低注入压力、增加注入量、有效保持地层压力的作用，所设计的水平井注采井网应用效果良好。图13表4参31     

压裂水平井的试井解释理论和方法

介绍了国内外压裂水平井试井模型和试井解释方法的发展现状,并在油藏的渗流特征分析基础上,对模型和解释方法进行了综合分析和研究,指出了这些方法的优缺点,针对缺点和不足,提出压裂水平井试井的发展方向。     

PRODUCTION CALCULATION AND OPTIMIZATION OF COMBINED WELL PATTERN BY FRACTURED HORIZONTAL WELL AND VERTICAL WELLS

低、特低渗透油藏储层物性差,流体流动存在启动压力梯度,流体从地层流到压裂井内渗流规律复杂.以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立了考虑压裂水平井多条横向裂缝相互干扰的压裂水平井—垂直井组合井网产量预测模型.模型考虑了流体从基质流向裂缝,从裂缝流向水平井筒的多场耦合流动,既体现了储层物性复杂的问题,又考虑了水平井压裂多条横向裂缝、裂缝参数不同和裂缝间存在相互干扰的影响,能够很好地应用于低、特低渗透油藏压裂水平井的产量预测,指导低渗透、特低渗透油田压裂水平井开发实践.模拟结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在一个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布靠近两端,且两端长中间短的方式开发效果最好;压裂水平井—直井组合矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°.     

分支水平井与压裂水平井参数优化对比研究

针对影响分支水平井、压裂水平井产能的主要因素,分别研究了分支数目、分支长度、分支角度、裂缝数目、裂缝半长、裂缝角度对分支水平井和压裂水平井产量的影响规律,并进行了对比分析.研究结果表明:分支参数和裂缝参数对分支水平井和压裂水平井的影响规律在整体上比较相似,增大井简、裂缝与储层的接触,降低井简与井筒、裂缝与裂缝之间的干扰是两种井型增产的关键,分支水平井应采用不小于100 m的分支长度、不小于60°的分支角度和尽可能多的分支数目进行生产,压裂水平井应采用不小于60°的裂缝角度、5条以上的裂缝和较大的裂缝半长进行生产.     

压裂水平井布缝方式及裂缝参数优化新方法

针对致密气藏压裂水平井布缝和裂缝参数优化存在的问题,基于位势理论和叠加原理,建立了压裂水平井稳态产能公式。首先引入相邻裂缝长度比和相邻裂缝间距比来表征裂缝的空间展布情况,通过单因素分析,得到相邻裂缝长度比、相邻裂缝间距比、裂缝长度、裂缝条数和裂缝导流能力的最佳取值区间;再从最佳取值区间内取值进行正交试验,利用SAS软件进行方差分析;最终得到了最佳布缝方式和裂缝参数组合,即裂缝长度比取值0.8,邻裂缝间距比取值1.7。研究成果为水平井的压裂优化设计提供了新的思路和方法。     

压裂水平井一体化耦合数值模拟方法

随着特低渗透油藏的开发,压裂水平井得到了广泛的应用,并取得了良好的经济效益。但到目前为止,对于人工压裂裂缝、压裂过程中产生的诱导微裂缝尚缺乏有效的手段对其进行模拟,因此也难以准确预测压裂水平井的生产动态。分别从油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒等四个维度的流动模型出发,以各个维度的接触面为链接节点,提出了油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒的相互匹配方法,构建雅克比矩阵,并利用全隐式方法进行求解,实现了对压裂水平井的一体化耦合模拟。实例计算表明:压裂水平井的一体化耦合数值模拟模型能够充分体现油藏基质、人工压裂裂缝、诱导微裂缝与水平井筒多尺度的流动特点,可以更加有效地应用于压裂水平井的动态模拟。     

水平井压裂近井参数分析

近井裂缝几何形状决定了压裂设计参数及压后效果,利用水平井井筒周围应力分析及能量守恒等理论,给出了计算近井裂缝几何形状的方法,比较了不同转向角度的缝宽及对应压降.算例结果表明,转向角度越大,裂缝的缝宽越小,利用分析近井参数的方法可进行支撑剂粒度选择、段塞量设计、施工压力预测,降低砂堵等施工风险,为压裂设计提供科学的理论指导.     

水平井压裂裂缝形态定量解释新方法

利用连续油管井温测井资料对水平井压裂裂缝形态进行定量解释。建立了全三维水平井压裂模拟模型和温度场计算模型,提出了应用连续油管测井温技术结合三维裂缝模拟技术解释水平井压裂裂缝形态的方法,并通过现场数据验证方法可行。定量解释结果对提高水平井压裂裂缝形态认识,指导水平井压裂设计优化具有重要意义。     

分段压裂水平井吞吐补充能量方式优化

Q7断块E1f2油藏储层物性差,为典型的特低渗透薄互层油藏,采用长水平段水平井通过大型分段压裂获得产能。由于无法通过注水补充能量,Q7P1井分段压裂投产后,产量呈指数递减,后因严重供液不足而停采,因此有必要研究通过吞吐等方式补充能量恢复产能。在模型建立、相态拟合和历史拟合的基础上,应用油藏数值模拟技术优化不同吞吐方式吞吐参数,结合技术预测指标和经济预测指标对比优选吞吐方式,开展CO_2吞吐矿场试验,取得了较好的增产效果。     

水平井射孔优化设计的增广拉格朗日乘子法

射孔参数优化能提高水平井开发效果。考虑射孔分布对水平井产能的影响,以Landman油藏稳态渗流模型为基础,以孔眼位置为优化设计变量,分别建立了以水平井产量最大和水平井生产端压力降最小为目标函数的优化模型。利用增广拉格朗日乘子法具有收敛速度快和求解精度高的特点,对无限导流水平井射孔分布进行优化研究。结果表明,优化射孔分布能有效地改善沿水平井井筒流入流量剖面;对一定的井底流压和产量,射孔水平井存在最佳的射孔分布,算例中,为得到最大产量或最小井底流压,射孔密度沿水平井井筒呈“∪”型分布;若考虑沿水平井井筒流入流量剖面均匀,则射孔密度沿水平井井筒呈“∩”型分布,但产能略有降低。上述研究为水平井射孔分布优化设计提供了新方法。     

一种预测压裂水平井生产动态的新方法

结合压裂水平井裂缝形态和生产过程中的渗流机理，应用复位势理论和势叠加原理等基本渗流理论，推导出了均质矩形油藏中，压裂水平井的生产动态预测公式。在推导过程中，考虑了不同裂缝之间的干扰以及流体在水平井筒中流动时产生的压降对产量的影响。最后，对大庆树平1井进行了模拟，证明了该方法的正确性。     

水平井蒸汽驱开采稠油井网优化

为提高胜利油田某区块蒸汽吞吐后转蒸汽驱的采收率,利用数值模拟方法对其进行了水平井与直井联合井网优化研究.以10种井网为研究对象,分别进行了累计采油量、汽油比、采收率的计算和对比,并对各种井网进行了经济评价,筛选出了经济效益最好的井网.对于该区块,将角井改成水平井的九点井网开发效果最好,经济效益最高,且易于进行井网调整,但施工难度相对较大.研究结果表明,水平井与直井联合井网蒸汽驱开采稠油效果明显好于直井,水平井蒸汽驱作为蒸汽吞吐的接替技术,可以获得较好的开采效果及经济效益.