压裂软件的现状及发展趋势
- 格式:pdf
- 大小:175.00 KB
- 文档页数:6
压裂技术现状及发展趋势(长城钻探工程技术公司)在近年油气探明储量中,低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。
低渗透油气藏渗透率、孔隙度低,非均质性强,绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能,压裂增产技术在低渗透油气藏开发中的作用日益明显。
1、压裂技术发展历程自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来,经过60多年的发展,压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展,已成为提高单井产量及改善油气田开发效果的重要手段。
压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂,其发展经历了以下五个阶段[1]:(1)1947年-1970年:单井小型压裂。
压裂设备大多为水泥车,压裂施工规模比较小,压裂以解除近井周围污染为主,在玉门等油田取得了较好的效果。
(2)1970年-1990年:中型压裂。
通过引进千型压裂车组,压裂施工规模得到提高,形成长缝增大了储层改造体积,提高了低渗透油层的导流能力,这期间压裂技术推动了大港等油田的开发。
(3)1990年-1999年:整体压裂。
压裂技术开始以油藏整体为单元,在低渗透油气藏形成了整体压裂技术,支撑剂和压裂液得到规模化应用,大幅度提高储层的导流能力,整体压裂技术在长庆等油田开发中发挥了巨大作用。
(4)1999年-2005年:开发压裂。
考虑井距、井排与裂缝长度的关系,形成最优开发井网,从油藏系统出发,应用开发压裂技术进一步提高区块整体改造体积,在大庆、长庆等油田开始推广应用。
(5)2005年-今:广义的体积压裂。
从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂,增大储层改造体积,提高了低渗透油气藏的开发效果。
2、压裂技术发展现状经过五个阶段的发展,压裂技术日趋完善,形成了三维压裂设计软件和压裂井动态预测模型,研制出环保的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系,配备高性能、大功率的压裂车组,使压裂技术成为低渗透油气藏开发的重要手段之一。
国内外水力压裂技术现状及发展趋势国内外水力压裂技术现状及发展趋势1. 水力压裂技术的概述水力压裂技术是一种用于释放和采集地下岩石中储存的天然气或石油的方法。
该技术通过高压水将岩石破碎,使储层中的油气能够流动到井口并采集出来。
水力压裂技术的应用范围广泛,已经成为当今油气勘探和生产领域不可或缺的重要工艺。
2. 国内水力压裂技术的发展2.1 技术进展近年来,中国在水力压裂技术领域取得了长足的进展。
国内开展了一系列水力压裂试验和生产实践,并不断优化了水力压裂液的配方和压裂参数,提高了技术效果。
目前,国内已经具备了一定的水力压裂能力,大规模商业化的水力压裂项目也在逐渐增加。
2.2 技术挑战然而,国内水力压裂技术仍面临一些挑战。
由于我国地质条件复杂多样,水力压裂参数的优化和设计仍需进一步完善。
水力压裂过程中对水和化学药剂的需求量较大,对水资源的消耗和环境影响也需要引起重视。
国内水力压裂技术在环保、安全等方面的标准和规范也亟待完善。
3. 国外水力压裂技术的现状3.1 技术领先相比之下,国外水力压裂技术相对更为成熟和领先。
美国作为全球水力压裂技术的发源地和领导者,已经积累了丰富的经验和技术。
加拿大、澳大利亚、阿根廷等国家也在水力压裂技术领域取得了显著进展。
3.2 发展趋势在国外,水力压裂技术正朝着更高效、可持续的方向发展。
技术创新持续推动着水力压裂技术的进步,如改良水力压裂液配方、增加试验参数、提高水力压裂设备效率等。
另注重环境保护和社会责任意识也推动了水力压裂的可持续发展,包括减少用水量、降低化学品使用、加强废水处理等。
4. 对水力压裂技术的观点和理解4.1 技术应用前景广阔水力压裂技术作为一种有效的油气勘探和生产工艺,具备广阔的应用前景。
随着全球能源需求的增长和传统资源的逐渐减少,水力压裂技术有望成为我国能源领域的重要支撑。
4.2 重视技术创新和可持续发展为了更好地推动水力压裂技术在国内的应用,我们应加大技术创新力度,不断优化水力压裂方案,提高资源利用效率,并探索更环保、可持续的水力压裂技术路径。
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种提高油气井产能的重要方法,它通过在井筒内注入大量高压液体,在地层中形成裂缝,增加油气井与油层的接触面积,从而提高产能。
本文将介绍水平井压裂工艺技术的现状及展望。
目前,水平井压裂工艺技术已经取得了一定的研究成果,并在工业生产中得到了广泛应用。
主要包括以下几个方面:水平井压裂工艺技术已经形成了一套完整的理论体系。
研究者通过实验和数值模拟,深入研究了水平井压裂过程中的流体力学特性、压裂裂缝形成与演化机理等关键问题,对工艺参数的选择和优化提供了理论依据。
水平井压裂工艺技术已经形成了一套成熟的操作流程。
通常包括井筒完钻和钻井液清洗、套管固井、水平段入井和固定、作业液的选择和配比、压裂参数的确定和控制等环节。
这些操作流程经过长期实践验证,已经具有较高的可靠性和适用性。
水平井压裂工艺技术已经形成了一套完善的设备体系。
包括压裂液体制备、压裂泵车、压裂监测设备、压裂布局工具等。
这些设备不仅能够满足水平井压裂的需要,还能够进行远程监控和数据处理,提高了施工效率和控制精度。
水平井压裂工艺技术还面临一些挑战和问题。
首先是高成本和高风险。
水平井压裂过程中需要使用大量的化学品和能源,施工风险较大,一旦出现问题会造成较大的经济损失。
其次是环境污染问题。
压裂液中的化学物质和地下水的交互作用可能导致地下水污染,对生态环境造成危害。
再次是产能退化问题。
水平井压裂后,在一定时间内产能会有所增加,但随着时间的推移,裂缝会逐渐封闭,产能也会逐渐下降。
展望未来,水平井压裂工艺技术仍然有很大的发展空间。
一方面,可以进一步优化工艺参数和操作流程,提高工艺的稳定性和可控性,降低成本和风险。
可以开展更深入的研究,探索新的压裂技术和方法。
可以研究新型压裂液体的配方和制备,开发更高效的压裂泵车和监测设备,探索新的压裂布局方式,用于更多类型的地质条件和油藏类型。
还可以加强环境保护意识,研究环境友好型压裂液体的应用,减少对地下水的污染。
我国石油工程领域压裂酸化技术现状、未来趋势及促进对策摘要:随着我国经济发展,对油气资源的需求量越来越大。
近年来,随着油田开采难度的逐步加大,采用压裂和酸化技术已成为增产措施。
随着压裂和酸化技术的不断发展,其重要性日益凸显,不断提升压裂和酸化技术已成为当前油气田开发的当务之急。
文章系统地分析了国内压裂酸化技术的发展状况。
在此基础上,对目前国内压裂酸化技术存在的问题进行了归纳,并对今后的发展进行了展望。
并针对这些问题,提出了相应的解决措施和建议,以推动国内压裂和酸化技术的发展。
关键词:压裂酸化技术;现状;趋势;对策引言压裂酸化技术作为一种进攻性技术,对提高油气藏产量起着举足轻重的作用。
该方法能有效地增加石油和天然气的生产,是目前世界上许多大型油田实现增产和稳定的重要技术措施。
为了应对国内油气资源开采的严峻形势,加快压裂酸化技术的发展势在必行。
近几年来,油田开发过程中出现了一系列新的油藏、新的油藏开发难度加大,老油区的稳产、增产效果不佳等问题。
面对这种严峻的形势,国家有关部门出台了一系列政策,鼓励石油公司加大勘探开发力度,提高油气资源产量,把推进油气产业发展摆在重要位置。
在此情况下,加快开发压裂和酸化技术具有十分重要的意义。
要达到这个目的,就必须要对国内目前的压裂酸化技术状况有一个全面的认识,并且要认清其中的技术难点。
必须对这些问题进行深入的调查与分析,才能为这些问题寻找到行之有效的解决方法。
1我国石油工程领域压裂酸化技术现状近几年来,随着社会经济的迅速发展,人们对能源的需求量越来越大,特别是油气的消耗也越来越大。
随着国家对能源的需求,我国的石油工业得到了快速的发展,同时也对油田的开采提出了更高的要求。
压裂酸化技术作为一种有效的增产措施,能够极大地增加石油和天然气的产量,在石油和天然气开采中起到了越来越大的作用。
针对这些问题,近几年来,国内石油工业一直在加强对压裂酸化技术的研究与开发,并取得了一定进展。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术是一种常用于增加油气井产能的工艺,它通过在水平井段注入高压液体,破裂储层,扩大储层渗透性,从而提高油气井的产能。
水平井压裂工艺技术在近几十年中取得了显著的发展,但仍然存在一些挑战和改进的空间。
1. 压裂液体的研究:压裂液体是水平井压裂中的关键因素,目前常用的压裂液体包括水基、油基和液体类等,它们各有优缺点。
未来的发展方向是研发出更环保、高效的压裂液体,减少对环境的污染,并提高施工效率。
2. 压裂剂的研究:压裂剂是压裂液中能够产生并维持破裂缝的固体颗粒。
目前常用的压裂剂有石英砂、陶瓷颗粒等,但它们存在流动性差、易堵塞缝道等问题。
未来的发展方向是研发出具有良好流动性和高强度的压裂剂,以提高压裂缝的持续性。
3. 压裂设计的优化:水平井压裂设计是决定压裂效果的关键因素之一。
目前常用的优化方法有试井资料分析、数值模拟等,但这些方法在实际应用中存在一定的局限性。
未来的发展方向是进一步完善水平井压裂设计方法,提高压裂效果和经济效益。
4. 压裂监测技术的发展:压裂监测技术是评估水平井压裂效果和优化压裂设计的重要手段。
目前常用的监测方法有地震勘探、压力监测等,但这些方法存在成本高、实时性差等问题。
未来的发展方向是研发出成本低、实时性强的压裂监测技术,以便更好地评估和优化水平井压裂效果。
水平井压裂工艺技术在油气井增产领域具有广阔的应用前景。
未来的发展方向是通过优化压裂液体、压裂剂和施工设计等,提高水平井压裂效果,降低成本,减少环境污染,并通过先进的监测技术实时评估和优化压裂效果,以达到更高的油气井产能和经济效益。
压裂装备发展现状与发展趋势摘要:在现代工业发展的进程中,由于压裂装备制造技术不断进步,其应用范围越来越广,压裂工艺的要求也在不断的提高。
近几年,压裂装备的功率越来越大,压力和排量也越来越高,这对连续工作的可靠性和自动化水平的要求也越来越高。
随着我国经济快速增长以及油价持续走低等一系列因素影响下油田采出量及开采成本上升问题日益突出,且矛盾尖锐,压裂效果不好造成设备闲置,压裂装置存在安全隐患,出现故障时会对作业环境产生污染、浪费资源的现象发生,甚至导致设备损坏。
因此,在石油勘探开发的过程中,必须要重视压裂装备制造技术和发展趋势。
虽然我国已经在研究和开发压裂技术方面取得了很大进步,但是受到各种的约束条件,高精尖复合材料被大量使用在高端精密加工领域中而代替原有装备来完成复杂零件的加工,这就使得我国迫切需要研究压裂装备技术发展趋势和方向。
文章对压裂装备发展现状与发展趋势进行了研究。
关键词:压裂装备;发展现状;发展趋势一、引言压裂装备最早是从美国发展的,1947年,美国进行了第一次的水里压裂实验,经过压裂装备的不断改良与发展,水力压裂成为了提高油气井采收率的重要措施。
裂压的核心基础得到了不断的发展。
随着生产发展对压裂装置的要求,需要的压裂液量大、压力高,压裂设备连续作业长。
随着压裂装置的应用越来越广泛,压裂装备不断的更新发展,压裂装备主要包括压裂泵注设备、混砂设备、压裂料存储设备和压裂管汇等。
在进行压裂施工的时候,压裂液支撑剂等材料会按照一定的配比比例均匀的进行搅拌,然后再由往复式泵注入设备加压,经压裂管汇、井口进入井筒。
二、国内外的发展现状由于压裂装备的发展历史较短,国内生产和使用规模相对单一,所以在装备设计、制造以及应用方面都存在一定的问题。
国内生产使用规模较小,压裂技术在我国的发展起步较晚,所以对压裂装备制造方面研究较少,但随着国家经济实力不断提高和科技水平逐渐提升,我们应积极引进国外先进设备,注重产品性能优化与新工艺开发以达到节能环保目的以及在压裂装备生产过程中对压裂技术发展方向,从而提高我国在国际市场竞争能力和竞争力[1]。
2024年油田压裂设备市场需求分析1. 引言随着全球石油能源需求的不断增长,油田开发成为一个重要的行业。
而油田开发中的一项关键技术就是压裂技术,它可以有效地提高油井产量。
因此,油田压裂设备也成为石油行业发展中一个热门的市场。
本文将对油田压裂设备市场需求进行分析,包括市场规模、市场增长趋势、主要需求主体等方面的内容。
2. 市场规模油田压裂设备市场在全球范围内具有广阔的市场潜力。
根据市场研究报告,2019年全球油田压裂设备市场规模达到X亿美元,预计到2025年将增长至X亿美元,复合年增长率达X%。
3. 市场增长趋势3.1 技术升级驱动市场增长随着压裂技术的不断发展和油田开发的需求增加,油田压裂设备市场将呈现稳步增长的趋势。
新技术的引入和设备的升级将进一步提高生产效率和操作效果,吸引更多的油田开发商采用压裂设备。
3.2 水平井开发的推进水平井开发在油田开发中越来越普遍,水平井的压裂需求远高于传统油井。
因此,随着水平井开发的推进,油田压裂设备市场将迎来增长机遇。
3.3 加大可再生能源开发力度在全球能源转型的背景下,可再生能源逐渐崭露头角。
而油田压裂设备也适用于可再生能源领域,如油页岩、臭氧页岩等。
因此,随着可再生能源开发力度的加大,油田压裂设备市场需求将会增长。
4. 主要需求主体4.1 油田开发公司作为主要需求主体,油田开发公司是推动市场需求的重要力量。
随着油田开发的需求增加和技术的不断升级,油田开发公司对于高效、可靠的压裂设备的需求将继续增长,推动市场规模扩大。
4.2 压裂设备制造商油田压裂设备的制造商承担着满足市场需求的重要角色。
随着市场需求的增长,压裂设备制造商将面临更大的市场机遇和竞争压力。
制造商需不断提升产品质量、技术水平和服务能力,以满足市场需求。
4.3 售后服务提供商压裂设备的售后服务对于用户使用体验和设备维护非常重要。
售后服务提供商能够提供设备安装、调试、培训等一系列服务,满足用户在使用过程中的需求,提升用户对压裂设备的满意度。
我国压裂设备现状及国产装备研发目标
我国压裂设备现状是:目前,我国压裂设备市场以进口设备为主,国产设备市场占比较低。
主要原因是国内技术水平与国际一流水平有一定差距,且对于高品质、高性能设备的需求仍没有得到满足。
国产装备研发目标如下:
1. 提高技术水平:通过技术创新和研发投入,提高国产压裂设备的技术水平,加强国产设备的核心竞争力。
2. 减少对进口设备的依赖:加大国产装备的制造和推广力度,减少对进口设备的依赖,提高我国的装备自主化水平。
3. 开发适应我国场景的设备:根据我国地质特点和工程需求,研发适应我国场景的压裂设备,提高设备的适应性和可靠性。
4. 提高装备质量和可靠性:加强质量管理和监督,提高国产装备的质量和可靠性,确保设备在作业过程中的稳定运行。
5. 降低生产成本:通过提高装备的效率和降低生产成本,提高国产装备的市场竞争力,降低我国页岩气等非常规能源的开采成本。
总体来说,国产装备研发目标是提高技术水平、减少对进口设备的依赖、开发适应我国场景的设备、提高装备质量和可靠性,以及降低生产成本。
这些目标的实现将为我国压裂设备市场的发展和国内能源开发提供有力支持。
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种在油气开采中常用的技术手段,通过对水平井进行压裂处理,可以大大提高油气储量的开采效率。
随着油气开采技术的不断进步和完善,水平井压裂工艺技术也在不断发展和改进。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状及未来展望进行分析和探讨。
1.技术原理及发展历程水平井压裂是一种利用高压液体将岩石裂开,从而增加岩石孔隙中的油气渗透性的技术。
水平井压裂技术最早起源于20世纪40年代的美国,在60年代开始逐渐应用于石油开采中。
随着对水平井压裂技术的不断改进和完善,现代水平井压裂技术已经成熟,并在全球范围内被广泛应用。
2.技术分类及特点根据压裂液体的属性和使用情况,水平井压裂工艺技术可以分为液体压裂、气体压裂和混合压裂等多种类型。
液体压裂是最常见的一种,通过将高压液体注入井下,利用压力将岩石裂开,从而增加油气储量的产出。
而气体压裂则是利用高压气体将岩石裂开,混合压裂则是将液体和气体一同注入井下进行压裂处理。
水平井压裂工艺技术的特点主要包括提高油气产量、提高开采效率、缩短生产周期、减少环境影响等。
相比传统的垂直井开采技术,水平井压裂技术在油气开采中具有显著的优势。
3.应用情况及效果评估水平井压裂技术在世界范围内得到了广泛的应用,并取得了显著的成效。
特别是在北美地区,水平井压裂技术已经成为油气开采的主流技术手段。
通过对水平井进行压裂处理,可以大大增加油气产量,提高油气储量的开采效率。
国内也在不断推广和应用水平井压裂技术,特别是在页岩气开采方面取得了良好的效果。
通过水平井压裂技术,将页岩气中的油气提取出来,为我国能源资源的开发做出了重要贡献。
1.技术瓶颈及需进一步突破尽管水平井压裂技术在油气开采中取得了很大的成功,但在实际应用中也存在一些瓶颈和问题。
压裂液体对环境的影响、压裂后的油气产量衰减速度等问题,都需要进一步的技术突破和解决。
水平井压裂技术在开采成本和效益上也面临一些挑战,特别是在压裂液体的成本、井下设备的磨损和维护等方面。
压裂软件的现状及发展趋势孟庆民(中石化胜利油田分公司采油工艺研究院)摘要:压裂是目前低渗透油田主导的增产措施,压裂相关的软件技术发展的也非常迅速。
压裂软技术贯穿于从整体开发-单井设计-压后返排优化全过程,是技术人员的重要工具,通过软件,可以更加深入的认识油藏和评价施工效果。
通过对常用的压裂优化软件的使用经验,分析了压裂软件的现状及发展,探讨了目前软件存在的问题,提出了下步压裂软件的发展趋势,并对压裂优化软件的发展提出了看法。
主题词:压裂软件 整体压裂 单井设计 发展趋势1 压裂软件现状压裂是低渗透油藏重要增产措施,压裂设计软件是优选油层改造措施和优化设计措施的基本手段。
目前压裂优化软件已经形成了较为完善的体系,由区块整体压裂设计、单井压裂优化设计、施工实时监测和分析等三类组成。
目前,区块整体压裂优化设计软件主要有3种优化设计方法,即优化采收率法、净现值法和累计增产量法。
优化采收率法最为科学,但是由于涉及油田开发方面的许多比较复杂的因素和问题,实际上难以做到真正的目标优化。
净现值法涉及裂缝模型因素和油田开采经济分析问题,裂缝模拟的准确性和经济分析模型的可靠性均会对优化结果产生影响。
累计增产量法着重分析油层内有效裂缝对增产量的影响,避开了裂缝模型、裂缝具体形状(主要指高度变化等)和经济分析因素。
这类软件主要用以确定地层是否适合整体压裂改造,优选裂缝规模以及预测整体压裂效果。
目前整体压裂软件主要是国内的中国石油大学和西南石油大学开发的,可以完成五点、反九点、矩形井网的优化。
单井压裂设计软件主要以国外的产品为主,如FracproPT、E-StimPlan、Terrfrac、GOHFER、Meyer,国内有西南石油大学开发的3D-HFODS软件。
压裂设计软件一般包括压裂设计、酸压设计、压裂充填设计、小型压裂分析、产能预测、经济评价、液体/支撑剂库等功能。
压裂裂缝模型从二维发展到了全三维,从简单的井身结构优化发展到了复杂结构的水平井优化。
FracproPT软件系统是拟三维压裂软件工具,提供支撑剂和酸化压裂增产的设计、模拟、分析、执行和优化功能。
FracproPT的独特技术是它的实时数据管理和分析能力;其中包括灵活的,根据裂缝分析可进行校正的裂缝模型;以及压裂处理后进行生产分析和经济优化的油藏模拟功能。
FracproPT2007版本(10.4.57)支持水平井的压裂设计模拟,而且可以和油藏模拟软件作接口,模拟压裂后产能变化。
E-StimPlan是由压裂专家K.G. Nolte、Mike Smith先生创建的NSI公司开发的全三维压裂设计与分析软件,它不仅继承了压裂酸化领域的最新研究成果,适合压裂工程师进行压裂优化设计,尤其是Nolte、Smith创建的压裂压力诊断技术,特别适合现场工程师进行现场压裂分析。
E-StimPlan压裂设计分析软件具备目前进行压裂优化设计所需要的压裂设计、压裂分析/诊断、压裂油藏模拟和经济优化评价功能,能够完成压前地层评估、压裂方案设计与优化、全三维压裂模拟与敏感性分析、压裂过程及压后压力降落实时数据采集与分析、压力历史拟合和压裂效果评价等工作。
E-Stimplan从5.51H版本后,可以支持水平井的压裂模拟。
全三维压裂与酸化设计和模拟软件GOHFER由STIM-LAB 公司开发,采用三维网格结构算法,动态计算和模拟三维裂缝的扩展,计算过程中充分考虑了地层各相异性、多相流多维流动、支撑剂输送、压裂液流变性及动滤失、酸岩反应等有关各种因素,能够计算和模拟多个射孔层段的非对称裂缝扩展。
基于STIM-LAB 长期从事导流特性、压裂液、支撑剂、酸化及酸液等相关研究(近20 年之久)所获得的第一手测试数据,GOHFER 配置了相当丰富的压裂液、酸液和支撑剂综合数据库,该数据库储存并可计算大部分压裂液和酸液的流变特性,STIM-LAB 公司每年都对该数据库进行扩展升级。
Terrfrac是由美国Cliffton教授开发,水力裂缝扩展理论最为完善,它采用了二维流动方式实现了裂缝扩展的全三维模拟,主要应用地热开发、核废料处理等领域,但是它仅针对水力压裂已知方案模拟,可以对压裂裂缝扩展的敏感性因素进行分析,在国外很少见到该软件设计的油田压裂实例。
MEYER是一套拟三维压裂设计分析软件,其优点是采用类似人工智能的技术进行压裂设计和分析,在压裂充填设计方面有一定的优势,在国内外相对应用较少。
压裂监测和分析软件主要包括压裂施工监测软件用于实时监测施工参数,分析压力变化趋势以及预测裂缝扩展及缝内输砂状态,并预报事故以指导施工。
因此,所采用的裂缝扩展模型对监测分析结果具有重要影响,目前现场解释软件一般采用拟三维模型。
目前的大部分压裂设计软件都集成了施工参数监测功能,可以实时监控施工参数,如Gohfer、FracproPT。
其中FracproPT还可以实时计算裂缝参数,为施工提供指导。
压裂后试井分析是通过对井底的压力和流量进行反演分析,得到地层的静态参数和裂缝的形态信息。
Stimplan中集成了试井分析模块。
但是由于常规的压力恢复测试需要时间长,影响了该方法的应用,而且有大量的压力测试资料出现不了径向流。
采用现有的试井解释方法,一般解释结果多解性强。
中科大提出了早期试井理论,研究了早期井底压力在时间较小时的情形,采用小信号提取技术和特殊的数学变换,提出了早期试井分析技术和分析图版,有效地解决了上述问题,目前该软件已经商业化。
2 存在问题讨论2.1 软件整合性差,没有形成从压裂开发到压后返排一体化压裂设计优化技术目前的整体压裂优化软件、单井压裂设计软件都是互相独立的软件,无法进行整合。
目前市面上还没有一套商业化的压裂返排软件,而压裂后的关井时间、放喷制度正是现场所关心的,不合理的返排制度会影响压后产能。
目前国外压裂软件也在进行接口研究,FracproPT2007版本新增了用于Eclipse输出接口和其它高级数值模拟器的输出接口ResSim,可以与油藏模拟软件,如eclipse软件进行数据共享。
ResSim接口使得现在当储集层模型正确的模拟多次水力压裂时运算多层储层多相生产的全三维模型成为可能,使用FracproPT裂缝延伸模型的结果,并且将它们自动转化成油藏模拟软件的适当格式。
它使网格设置过程完全自动化,并且对储层和裂缝网格块的网格块特性进行初始化。
因为ResSim接口属于FracproPT 系统,所以FracproPT软件的所有内部结果(例如从裂缝面到储层的滤失剖面)都可以传输到该油藏模拟软件。
该功能尤其对复杂结构井,如水平井的产能预测非常实用。
虽然软件之间的接口使得软件之间可以数据共享,但是也使得软件购置费用增加。
2.2 整体压裂软件对于整体压裂垂直裂缝,已在改进的黑油模型基础上,建立了三维两相油藏-裂缝数值模拟模型,可以对五点井网、反九点井网人工裂缝与井排夹角为0º和45º条件下,水力压裂对区块单元内油水井生产动态的影响进行模拟研究,形成了一套较成熟的技术体系,对提高油藏的整体开发水平起到了很大的促进作用。
由于油藏条件的复杂性,常用的正方形井网模拟方法无法满足工程需要。
对于垂直裂缝,需要考虑在压裂裂缝与井排夹角为任意角度的条件下的整体压裂数值模拟方法。
随着水平井单井开发效果的提高,也急需要开发水平井开发压裂井网设计方法,以确定合理的井网部署与压裂改造裂缝的匹配,目前国内相关应用报道较少。
2.3 单井设计软件单井压裂设计优化整体来看技术比较成熟,裂缝模型基本上是采用的全三维,可以进行裂缝形态模拟、产能预测、测试压裂分析。
单井设计存在的一些需改进的地方,如单井只能预测单相(油或者气)产能模拟,不能模拟油水、油气两相的预测,产能预测模型相对简单,大部分情况下与实际产能相差较大;压裂防砂功能较弱,没有单独的针对压裂防砂的裂缝模型;不能完成多方案同时模拟,智能性不强。
2.4 压裂返排软件压后返排是压裂工艺的一部分,是水力压裂作业的重要环节,但对压后返排并未引起足够的重视,适当的返排程序通常是保持裂缝导流能力的关键,压后油气井的生产能力在很大程度上取决于该导流能力。
压后返排主要包括计算井口放喷压力随时间的变化规律、计算裂缝闭合时间、计算支撑剂在裂缝中沉降速度、计算支撑剂的回流量、计算井筒沉砂高度、优选放喷油嘴尺寸,以制定科学合理的返排制度。
2.5 没有充分利用“专家”的智慧压裂设计的好坏很大程度上不是依靠软件的模型的先进与否,而是与设计人员的水平高低紧密相关的。
一个优秀的设计人员,会根据油藏类型、储层性质、并参考同类型井进行优化设计。
压裂设计软件只是一个工具,工具的先进与否并不能决定设计的合理程度。
而设计人员的经验是基于以前施工井的设计、现场施工的基础上,这种从大量数据中提取或“挖掘”知识的过程被称作“数据挖掘”。
国内外针对压裂的数据挖掘也开展了大量的工作,国内外比较成熟的有Schlumberger的DECIDE!和廊坊分院开发的低渗难动用储量压裂专家系统。
Schlumberger的DECIDE!是石油行业第一款具有数据挖掘的油田管理平台,采用SQL Server2000作为数据仓库平台,B/S架构,算法上主要采用了神经网络和遗传算法。
DECIDE!虽然是针对油藏的管理软件,其中的算法模块也在压裂设计优化和产能预测中进行了应用。
廊坊分院的压裂专家系统采用压裂网络数据库,包括区块整体投入开发的经济评价模块、井网与裂缝匹配的快速评价模块、压裂优化设计的遗传算法模型、压后排液和投产制度的智能优化模型。
算法上采用了神经网络、遗传算法、蒙塔卡洛法。
3 发展趋势分析3.1 压裂开发一体化软件研制自主研发从整体压裂开发-单井压裂设计-压后返排制度的优化一体化软件是非常有意义的。
首先可以节约大量的资金。
软件的研发可能需要投入大量的资金,但是购买商业化的软件同样价格不菲。
以压裂设计软件为例,目前市场上常用的压裂设计软件价格在70万元左右,每年的升级费用在15%左右。
各个压裂设计软件都有自己的特点,一般来说,压裂设计单位都配有2-3套压裂设计软件。
采油院目前有Gohfer、Stimplan、FracproPT三种压裂设计软件,设计中也是以一种为主,而其他两种作为辅助工具,这样大大浪费了资源。
独立开发自主的软件,可以将各种软件的特点集于一体,可以有效整合各种资源。
再次,压裂软件的开发也不是不能实现的。
压裂优化设计的过程其实就是求解力学模型的过程。
压裂设计中涉及到了断裂力学、流体力学、渗流力学,压裂设计的核心就是求解偏微分方程的过程。
压裂理论的研究非常成熟,Gohfer软件的所有的模型都是开源(Open Source)的,而且都已经在SPE上发表。
国内的一些院校也开发了三维设计软件。