压裂水平井非稳态产能分析与影响因素研究——以鄂尔多斯长庆致密油为例

为研究致密油储层改造参数对压裂水平井非稳态流动特征的影响,有效预测压裂水平井产能,基于复杂缝网特征,建立了缝网双重介质压裂水平井渗流数学模型,采用有限元法对模型进行数值求解.结合长庆油田Z183井区致密油资料,通过对比不同改造方式及不同储层改造体积模式的模型计算结果,分析压裂水平井非稳态产量特征,并采用信息量分析法对压裂水平井产能影响因素进行研究.研究发现,储层改造带宽与初期线性流动阶段持续时间和压裂水平井产能正相关,与产量下降时间负相关;各主要因素按影响的显著程度从小到大依次为:主裂缝半长、水平井段长度、主裂缝导流能力和裂缝条数;次要影响因素包括基质渗透率、孔隙度和裂缝簇数等.     

致密油藏分段多簇压裂水平井开发效果评价

针对国内目前致密油藏分段多簇压裂水平井近井渗流特征和开发效果评价研究较少,利用数值模拟方法研究了致密油藏分段多簇压裂水平井近井渗流特征,并从新的角度对分段多簇压裂水平井的产能影响因素进行了分析。结果证明,分段多簇压裂可以大幅度降低近井地带渗流阻力;分段多簇压裂水平井初期日产油量高,采油速度快,采出程度高;近井地带体积压裂改造区越大,破碎程度越高,分段多簇压裂水平井初期产能越高。     

致密油直井缝网压裂初期产能影响因素分析

缝网压裂技术是大庆油田开发外围致密油的关键技术之一,为了探索和提高缝网压裂的压裂效果和经济效益,必须进一步研究其初期产能的影响因素。针对传统的数理统计方法计算出的初期产能与各影响因素之间的相关度差别不大的问题,应用改进的灰色关联分析法,对原模型进行修正,分析了压后初期产能和各影响因素之间的相关程度,确定了主要影响因素,并通过实例验证了该模型的实用性与准确性。研究结果表明,在不改变地层渗流场的前提下,尽可能提高地层压力,加大施工规模,可提高致密油藏直井缝网压裂的效果。该方法为致密油直井缝网压裂方案的设计和效果评价提供了可靠的依据。     

新沟致密油藏水平井分段压裂参数优化研究

水平井分段压裂工艺能够扩大单井控制储量范围,提高单井产能,降低措施费用,在新沟致密油藏有较好的适应性,但是工艺参数的优化对于实现水平井分段压裂的经济有效开发具有重要意义。通过计算新沟致密油藏的极限泄油半径,提出了分段间距优化,结合水平井分段压裂人工裂缝形态模拟及产能分析,提出了新沟水平井分段压裂参数优化方案。     

致密油体积压裂耦合渗吸产能预测模型

致密/页岩油储层在进行大型水力压裂时,注入压裂液返排率平均仅为10%,压裂液滞留在地层中通过渗吸作用置换储层中的原油,从而达到提高单井产能的目的.为了表征压裂液滞留与渗吸采油在压裂水平井中的复杂作用,从渗吸机理出发,建立了水平井体积压裂耦合渗吸产能预测模型,模型中通过引入基质与裂缝间的毛管力来修正窜流项,表征渗吸作用,同时考虑启动压力梯度来描述基质的低渗特性.通过Laplace变换和Stehfest数值反演方法对模型进行求解并完成模型验证,研究了致密油压裂过程中压裂液滞留量、储层岩石润湿性以及启动压力梯度对体积压裂水平井产能的影响机制.研究结果表明,较高的压裂液滞留量和较小的启动压力梯度有利于提高生产井产能;油湿性储层应减弱毛管力作用,而水湿性储层应增强渗吸的作用,以提高油井生产能力.致密油压裂水平井渗吸产能计算模型为渗吸采油以及致密储层的开发提供了理论依据.     

致密油层体积压裂非线性渗流模型及产能分析

针对致密油非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了致密油储层体积压裂非线性渗流模型,基于树状分叉分形理论表征体积压裂复杂裂缝形态,根据致密油在体积压裂改造区内不同流动形态,划分为3个区域,推导出了致密油层体积压裂直井三区耦合产能公式,分析了变形系数、分形维数、压敏效应、改造区大小、裂缝导流能力等参数对直井产能的影响.研究结果表明:体积压裂直井产能与变形系数呈非线性递减关系,且生产压差越大,产能下降越多,下降幅度达到70%;体积压裂形成的裂缝条数越多,体积改造区等效渗透率越大;储层压裂改造体积越大,主裂缝越长,直井产能越高;主、次裂缝导流能力越大,直井产能也越高,主裂缝导流能力15~20D·cm,次生缝导流能力在6~10D·cm效果较好.     

体积压裂页岩油储层渗流规律及产能模型

利用岩心实验,研究页岩油储层纳微米孔喉渗流规律.基于分形理论,采用双重分维(缝宽分维和迂曲分维),对体积压裂裂缝面密度、等效渗透率等参数进行表征.页岩油储层体积压裂开发过程中,流体的流动分为椭圆缝网内渗流区和主干缝内线性渗流区2个区域,建立二区耦合稳态渗流数学模型,推导页岩油体积压裂改造储层直井产能方程,模拟计算压裂井产能及分析压裂裂缝参数对产能的影响.结果表明:缝宽分形维数越大,裂缝面密度越大,基质—裂缝等效渗透率越大;当裂缝面密度较大时,增加储层改造宽度对产能提升有较大影响;次生缝导流能力越高,提高主干缝导流能力对产能影响越大,次生缝导流能力越小,影响越小.     

双重介质致密油藏油水两相瞬态流动模拟方法

致密油藏压裂开发过程中具有油藏多相渗流和储层裂缝网络非均质等特征,导致多裂缝水平井的油水流动模拟难度较大,致密油藏多裂缝水平井生产过程的模拟方法难以同时耦合上述特征.针对致密油藏基质-裂缝双重介质系统内油水两相瞬态流动提出一种新的数学解析模拟方法,该方法考虑了基质-裂缝网络-水力压裂裂缝多重介质系统内油水两相渗流特征,同时引入动态泄流面积模型解决储层裂缝非均质问题,基于Newton-Raphson方法求解基质-裂缝网络-水力压裂裂缝系统3个区域内物质平衡方程,准确、系统地模拟和预测压裂水平井在生产过程中不同区域内的平均压力、累产油/水量和日产油/水量等随时间的变化规律.该方法以实验室数据为约束,减少解析计算的计算量,可提升对致密油藏基质-裂缝双重介质系统内油水两相瞬态流动的认识,指导致密油藏的高效压裂开发.     

长8储层直井井网体积压裂影响产能因素研究

鄂尔多斯盆地三叠系长8储层,岩性致密、物性差,采用常规重复改造增产措施难度大,现采用滑溜水与冻胶交替注入的混合水压裂技术进行增产改造.基于长8储层的地质特征,应用eclipse数值模拟方法建立单元井网缝网模型,对储层改造体积大小、缝网长宽比、裂缝间距和裂缝导流能力等体积压裂主要产能影响因素进行分析,并通过设计正交试验方案,研究了现有井网对于混合水体积压裂的适配性.同时,在优选的各影响因素条件下,探讨了注水井压裂对于油井产能的影响.     

应力敏感致密砂岩气藏水平井缝网产能研究

应力敏感是影响致密砂岩气藏多级压裂水平井缝网产能的重要因素之一。针对致密砂岩气藏渗流特征,根据气井压裂后气体渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,利用渗流阻力法建立了考虑应力敏感的致密砂岩气藏多级压裂水平井缝网产能公式,并利用该公式分析了裂缝参数及应力敏感对气井产量的影响。研究表明,随着裂缝导流能力或缝网渗透率的增大,产气量逐渐增加,但是增加幅度减缓;气井无阻流量随着裂缝半长的增大逐渐增加,同时随裂缝导流能力增大先快速提高后趋于平缓,因此,致密砂岩气藏中增加裂缝半长比增加裂缝导流能力更为重要;应力敏感系数越大,随着生产进行,渗透率降低幅度越大,气井产能降低越多。