基于遗传算法优化超低渗透油藏水平井压裂裂缝参数

超低渗透油藏水平井压裂裂缝优化需要考虑注采井网、储层物性等因素,综合优化压裂段数、裂缝长度、布缝方式及裂缝导流能力等,只有这些参数达到最优组合,水平井开发才能获得更优的开发效益。结合长庆油田ＸＸ超低渗透区块的储层参数,在既定的七点井网和储层特征条件下,将遗传优化算法与ＰＥＢＩ数值模拟运算相结合,考虑压裂水平井的人工裂缝条数、裂缝长度、裂缝宽度及裂缝导流能力对压裂水平井开发效果的影响,优化得出该超低渗区７００ｍ水平段的水平井人工压裂参数的最佳组合为：裂缝条数１２～１４条、裂缝最大半长１７５ｍ,裂 缝导流能力（３５０～４００）×１０－３μｍ２·ｍ,裂缝宽度０．８～１．３ｃｍ。     

超低渗透油藏水平井参数正交试验设计与分析

超低渗透油藏水平井产能影响因素之间相互关联与干扰,传统的单一因素分析难以定量描述水平井参数对其产能影响的主次顺序和显著程度。针对该问题,引入正交试验设计方法,就压裂裂缝参数及水平井参数对产量的影响进行了直观分析,包括裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力和水平井长度等影响参数。根据所得到的主次关系结果,优选了适合于超低渗透油藏水平井开发的压裂裂缝参数和水平井长度的最佳组合方案。结果对于超低渗透油藏水平井开发井网布置方案的优化设计具有一定指导意义。     

延长油田超低渗透油藏水平井分段压裂开采参数优化研究及应用

文章基于超低渗透水平井分段压裂大型物理平板模型,进行不同压裂规模、压力驱替下的实验研究。 研究结果表明,随着驱替压差的增加,压力梯度升高,相同驱替压差下,裂缝越长,压力梯度越高,增加压裂规模可提高储层动用,在此基础上,针对直井与水平井联合开采井网,对井网形式、水平井长度、裂缝分布形态及导流能力等参数进行了优化,定量表征了对开发效果的影响程度,得到延长油田 Ｗ区块长 ９储层 ８００ｍ水平段采用 ６～７条裂缝,半长为 ０．６倍井距,导流能力为 ３０Ｄ·ｃｍ时为最优裂缝布置,最佳井网为水平井采油 ＋直井注水 ＋裂缝交错排列,采用间断型纺锤形布缝时补充能量效果最好,矿场应用后增油效果显著,该研究对延长油田超低渗透储层水平井分段压裂开采参数优选具有重要的理论和矿场意义。     

鄂尔多斯盆地低渗透致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂布缝优化研究

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块属于典型的低渗透致密砂岩气藏,水平井分段压裂是最有效的增产改造方式。水平井分段多簇压裂裂缝布局对于压裂后产能具有重要影响,为使水平井压裂后产能最大化,运用位势理论和势叠加原理,考虑缝间干扰、启动压力梯度、耦合储层渗流与裂缝流动,建立低渗透致密砂岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,利用该模型可以同时计算平直裂缝以及弯曲裂缝的产能。以杭锦旗区块锦58井区盒3层为例,利用正交设计方法研究了压裂段内不同裂缝簇数条件下裂缝参数对水平井压裂产能的影响规律。结果显示,每段3簇裂缝以及4簇裂缝所得结果一致,即裂缝参数对压裂产能的影响由强到弱依次为总裂缝半长、缝长比、裂缝导流能力、间距比,推荐在该区块采用"U"型布缝以及非均匀布缝模式。     

低渗透油藏垂直裂缝井产能预测及分析

压裂改造技术在低渗透油藏开发中应用广泛,不同的压裂方案所产生的增产效果也不同。为了达到所预期的增产效果,研究压裂后的产能对优化压裂设计有着重要的意义。为此,根据垂直裂缝井周围地层的渗透特征,建立径向流与双线性流复合的低渗透油藏垂直裂缝井渗流模型,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度的影响,推导出了低渗透油藏无限导流裂缝和有限导流裂缝的产能公式,有限导流裂缝产能公式计算的结果与现场数据对比误差小于7%。依据准噶尔盆地某区块的特低渗透巨厚砾岩油藏的基础参数数据,绘制了不同影响因素下的产能曲线,并对曲线进行分析得出:裂缝的导流能力达到一定值后,才能近似为无限导流,否则会产生较大的误差;压裂的各项参数必须与储层条件相匹配,才能在现有的经济条件下达到所预期的增产效果。     

基于均衡驱替的低渗透油藏直井压裂缝长优化方法

目前,大多数油田采用相对规则的面积井网进行开发,受储层非均质的影响,各油田开发效果差异大。为此,提出对位于渗透率低值区的采油井进行人工压裂的方法,以达到井网均衡驱替的目的。以矩形五点井网为研究对象,推导出矩形五点井网内压裂井与未压裂井的见水时间计算公式;并以各采油井同时见水为目标,结合流线积分法和等效井径法,建立非均质油藏内位于渗透率低值区的压裂井的最优裂缝半长计算方法。通过分析储层渗透率级差、注采井距、注采压差差值及裂缝导流能力对压裂井最优裂缝半长的影响可知:最优裂缝半长随注采压差差值和裂缝导流能力的增大而减小;当储层渗透率级差和注采井距较大时,压裂井所需的最优裂缝半长也较大。     

超低渗透油藏水平井压裂优化及应用

鄂尔多斯盆地超低渗透油藏储层致密、物性差、孔喉细微,是典型的低压、低渗、低丰度油藏,超前注水和水平井分段压裂技术可提高其开发效果.文中以最具代表性的华庆油田长6超低渗透油藏为研究对象,结合注采井网根据水平并段与注水井的相对位置,将常规压裂和体积压裂进行组合设计,在距离水线较近的井段实施小规模压裂,距离水线较远的井段实施大规模体积压裂.该方案的实施,在减小早期水淹风险的同时进一步扩大了储层改造体积,提高了人工裂缝和井网、注水的适配性.同时,开展了8口水平井新型压裂设计的矿场试验,与采用常规压裂设计的邻近水平井相比,试油产量提高20 m3/d左右,投产初期3个月累计产油量提高184t,含水率较低且保持稳定.     

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。     

低渗透油藏分段压裂水平井布缝方式优化

为提高压裂改造效果,须优选出合理的裂缝参数。目前国内外优选裂缝参数时,只对裂缝务数、长度、间距、导流能力进行优化研究,没有考虑水平井裂缝布放方式对压裂水平井产能和含水率的影响.为此,文中以某低渗透油藏七点注采井网单元为例．采用数值模拟方法,在水平井分段压裂裂缝参数单因素分析基础上进行水平井布缝方式优化研究,评价了裂缝参数时井网单元开发指标的影响,最后优选出合理的水平井分段压裂裂缝参数。研究结果表明：考虑注水井的影响,为避免水突进,水平井布缝时,裂缝要错开注水井排布,靠近注水井的裂缝要短些,可以不等间距、不等长度排布,在获得较高产能的同时保证含水率也较低：合理的水平并布缝方式可提高单井产量和区块采出程度,使含水率上升缓慢,可提高水平井分段压裂改造效果和经济效益．该研究为同类油藏压裂施工设计提供了有效依据。     

稠油油藏多薄层纵向缝压裂井产能计算模型

对于裂缝性多层稠油油藏采用水平井压裂纵向缝能够实现有效增产,为分析压裂井在产生纵向缝后的产能,考虑流体在压裂裂缝和水平井筒的变质量流动,以及水平井筒内摩阻压降、加速度压降及井筒内流体流态变化,建立了储层、裂缝渗流与水平井筒流动耦合的纵向缝压裂井产能预测模型。结果表明:对于已知油藏规模、流体粘度及裂缝导流能力下对应有唯一的压裂井比采油指数;纵向缝内压力垂向上呈台阶状分布,储层物性越好层段对应裂缝内压降越大;裂缝导流能力对产能影响较小;原油粘度对采油指数影响较大,降低原油粘度可大幅提高比采油指数。     

特低渗透油藏压裂层位优选研究——以G644区块特低渗透油藏为例

为提高特低渗油藏压裂效果,以某特低渗油藏G644区块为例,通过"四性"关系研究,建立了油藏评价标准,给出了压裂层段优选结果,并分析了影响压裂效果的几个主要因素。指出精细研究油层发育情况,提高比产液能力,确定合理压裂时机是提高压裂效果的重要保证。     

温度对特低渗油藏油水相对渗透率的响

针对目前有关特低渗油藏相对渗透率曲线研究较少的现状,通过岩心流动实验,得到不同温度条件下特低渗岩心的油水相对渗透率曲线,将其与中渗油藏的相渗曲线进行对比,并对其相渗曲线的特征值进行了定量描述。对比分析得出：相对中渗岩心,特低渗岩心的相渗曲线有整体向左移动的趋势,残余油饱和度较高,且该饱和度对应的水相相对渗透率很低,岩心的水驱最终采收率较低;随着温度的升高,特低渗岩心的束缚水饱和度逐渐升高,油水同流区变宽,等渗点饱和度右移．残余油饱和度相应减小．岩心的水驱最终采收率增大。     

微裂缝性特低渗透油藏储层特征研究

将不同渗透率的含微裂缝与相同渗透率、不含微裂缝低渗透砂岩岩心进行了对比,研究了微裂缝性特低渗透油藏的孔隙空间形态、喉道半径、微观均质系数和相对分选系数等特征,分析了这些特征对孔隙度渗透率性质、可动流体体积和压力敏感性等方面的影响。结果表明,微裂缝性特低渗透砂岩孔道与孔道之间主要靠微裂缝连接,连通性较低,主要由微裂缝提供渗流能力。气测渗透率和微裂缝宽度、微观均质系数、相对分选系数和可动流体体积百分数等都有明显的幂律关系。孔隙度与渗透率相关性差,气测渗透率与水测渗透率比值较大,各向异性和非均质性严重,压力敏感性较强。渗透率低不是低渗透油藏的本质特征,只是外在表现形式之一。应该根据微观孔隙结构特征、可动流体体积百分数和压力敏感特征等多个因素综合评价其储层特征。     

特低渗透率的测定方法综述

特低渗透率的测量一直是石油领域研究的热点问题,随着低渗透油田的开发、煤层气及页岩气的开采,其日益受到人们的重视。在参阅国内外相关文献的基础上,对目前测量特低渗透率的方法进行归纳,分别介绍了每种方法的工作原理,并简单总结了各自的优缺点。     

Low velocity non-linear flow in ultra-low permeability reservoir

Experimental equipment is designed to investigate single-phase oil/water flow in ultra-low permeability cores, using capillary flow meter to achieve accurate measurement of fluid volume. The results confirm that the single-phase oil/water flow in ultra-low permeability cores is not consistent with Darcy's Law. Typical flow curve is a combination of straight line and concave curve. The lower permeability the core has, the stronger non-linearity the concave curve shows. Pseudo (minimum) threshold pressure gradient exists widely in utra-low permeability cores for different fluid. Physical simulation and theoretical studies have shown that the relationship between threshold pressure gradient and permeability is a power function with the power of − 1. Nonlinear factor is defined to describe nonlinear flow characteristics. Higher viscosity leads to larger nonlinear factor and wider distribution of pressure. The minimum threshold pressure gradient can be calculated by pseudo threshold pressure gradient and nonlinear factor.     

特低渗透率储层水驱油规律实验研究

为研究特低渗透率储层水驱油规律,文中选取鄂尔多斯盆地3个井区的57块岩心进行水驱油实验分析,并研究了特低渗透率条件下水驱油效率与渗透率大小、注入倍数、注水压力等参数的关系。岩心主要为特低渗透率岩心,渗透率大小为研究区长4+5储层、长6储层和长8储层渗透率范围。实验结果表明:驱油效率随着渗透率增加而提高,而且在渗透率低值阶段,驱油效率提高更快;随着注水倍数的增加,驱油效率提高,直到含水100%为止,但含水越高,增加幅度越小;在同样的水驱速度下,渗透率越大,驱油效率越高,如果水驱速度不同,采收率会产生波动,但存在一个最佳驱油速度,且渗透率越大,最佳驱油速度变大;随着注水压力增加,无水期驱油效率总体呈下降趋势,但含水期驱油效率随着注水压力增加而逐渐提高,当达到一个最佳注水压力后,驱油效率又呈下降趋势;层内非均质性越强,驱油效率越低。     

特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法

以华北油田特低渗透岩样为例,利用低磁场核磁共振仪,并依据低渗透物理模拟实验,建立了特低渗透油田相对渗透率曲线测试新方法。并对不同渗透率条件下T₂几何均值与驱油效率的关系研究表明,与常规相对渗透率曲线测试方法相比,特低渗透油田相对渗透率曲线新测试方法能比较准确地测试了束缚水饱和度和残余油饱和度。渗透率与T₂几何均值、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率的相关关系较差,T₂几何均值与可动流体百分数、渗吸效率、驱替效率和总的驱油效率有很好的相关性。     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

提出了一个非线性渗流新模型,并建立了非线性渗流数学模型,构造了相应的有限差分离散化格式,确定了考虑非线性渗流的井 网格流动方程,编制了三维三相非线性渗流数值模拟软件。该模型同样具备模拟达西渗流模型和拟启动压力梯度模型的能力,为低渗透油藏数值模拟软件的工程化应用奠定了基础。利用该数值模拟软件分析了低渗透油藏非线性渗流区域以及非线性渗流对生产规律的影响,认为低渗透油藏流动区域绝大部分处于非线性渗流范围,利用拟启动压力梯度模型及达西模型进行计算均会产生较大误差,同时水相非线性渗流同样不可忽略。     

特低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征

通过岩心样品的恒速压汞测试,对特低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征进行的研究结果表明,储层有效喉道半径、有效喉道体积、有效孔隙半径、有效孔隙体积及孔喉比等特征参数与孔隙度、渗透率之间具有较好的相关性;对于孔隙度、渗透率较高的岩样,有效喉道、有效孔隙发育程度较高,孔喉比较低;特低渗透砂岩油藏储层孔隙结构具有中等孔隙和小喉道发育、孔喉连通性差及孔喉性质差异大的特点,开发过程中可能存在潜在的贾敏效应伤害。特低渗透砂岩油藏储层性质主要由喉道控制,喉道半径分类明显。渗透率越低,喉道半径与渗透率的相关性越好。喉道控制储层渗透性,进而决定开发难度和开发效果。     

超低渗透油藏合理流压确定方法

针对超低渗透油藏储层存在启动压力梯度和应力敏感性等特征,对已有油井流入动态方程进行修正。修正的油井流入动态曲线方程可用于不同流动压力下油井流入动态的计算,为超低渗透油藏开发方案的编制提供可靠的理论依据。同时,研究中还给出了油井最低允许流动压力的计算公式,分析了油井最低允许流动压力的影响因素。