当前位置：文档之家 › 低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计

低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计

  • 格式：pdf
  • 大小：589.56 KB
  • 文档页数：4

第４４卷第８期　２０１５年８月　当　代　化　工　Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖ０］．４４．Ｎｏ．８　Ａｕｇｕｓｔ，２０１　５　

低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计　

王开燕　，刘丹　，周妍　，包百秋　

（１．东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆１６３３１８；　２．中石油吉林油田地球物理勘探研究院，吉林松原１３８０００　３．中石油东方地球物理公司新疆物探处，新疆８３００００）　

摘　要：压裂水平井由于裂缝的存在，气体经由裂缝向井筒汇聚时气量大、流速高，会造成附加的紊流压　降，因此低渗透气藏压裂水平井的产能方程应该考虑裂缝中非达西流动的影响。为了建立气藏与裂缝的物理模　型和数学模型来模拟压裂以后气藏的产气量变化，这里应用渗流定律并且结合了气藏的产气特点和水力裂缝的　渗流特征，通过产生多条裂缝来增加气藏的油气运移通道，进而来提高水平井的单个水平井产能。　关键词：水平井；压裂；裂缝参数；优化设计　中图分类号：ＴＥ３５７　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１６７１—０４６０（２０１５）０８—１８７５—０３　

Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　Ｗｅｌｌ　Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｉｎ　ＬＯＷ　Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ场ｌｃａｎｉｃ　ＲＯＣｋ　Ｇａｓ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　

ＷＡＮＧＫａｉ－ｙａ　，ＬＩＵＤ　，ＺＨＯＵＹａ　，ＢＡＯＢ口ｉ－ｑｉ“　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ　Ｄａｑｉｎｇ　１６３３１８，Ｃｈｉｎａ　２．ＣＮＰＣ　Ｊｉｌｉｎ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｌｉｎ　Ｓｏｎｇｙｕａｎ　１３８０００，Ｃｈｉｎａ　３．ＣＮＰＣ　ＢＧＰ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　８３００００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ　ｆｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｒｏｐ　ａｌｗａｙｓ　ａｐｐｅａｒｓ　ｉｎ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｏｆ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｇａｓ　ｆａｓｔ　ｇａｔｈｅｒｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｅＵｂｏｒｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ，ｓｏ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ　ｓｈｏｕｌｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｎｏｎ—Ｄａｒｃｙ　ｆｌｏｗ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ　ｐｅｒｃｏｌａｔｉｏｎ　Ｄａｒｃｙ＇ｓ　ｌａｗ　ａｎｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｂａｌａｎｃｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｗｅｒｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｔｏ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｆｔｅｒ　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｉｔ’ｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅｓ　ｎｅｅｄ　ｂｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｉ１　ａｎｄ　ｇａｓ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｈａｎｎｅｌｓ　ｆｏｒ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｗｅｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ；Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；Ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　

自２０世纪９０年代以来，水平井技术广泛地应　用于油气田开发。国内目前已在低渗透油气储层钻　

了５０多口水平井。水平井虽然可以增加井筒与油层　的接触面积、提高油气的产量和最终的采收率，但　

由于低渗透油气藏的渗透率低、渗流阻力大、连通　性差，有时水平井的单井产能也较低　，满足不了　经济开发的要求。为了提高单井产量和最终采收率，　

改善开采的经济效益，要对水平井采用水力压裂增　产技术，而且通常需要压开多条裂缝来增加油气渗　流通道，提高水平井的单井产能口。　。借鉴国外通过　

水平井压裂大幅度提高水平井产能的经验　，我国　

的长庆油田和大庆油田相继进行了水平井压裂的现　场试验。人工压裂所形成的裂缝虽然物理几何尺寸　

仅为３～５　ｍｍ，但渗透率却高达几十到上百平方微　米，水力压裂已经成为开发低渗透油田非常有效的　开采技术　。从国内低渗透气藏水平井开发效果看，　多数水平井开发效果不理想。水平井压裂作为提高　

水平井开发效果一项新技术　，是高效开采低渗透　气藏的有效措施，在开发低渗透油气田过程中有着　

很好的效果和广阔的前景。　

１物理模型的建立　

选取整装气藏，为一个矩形气藏，均质、渗　透率各向异性，储层厚度不变，裂缝为垂直缝，　裂缝两翼以井筒为轴对称分布，裂缝宽度和高度　

不变，且缝高与储层厚度一致，流体只通过裂缝　面进入裂缝，裂缝上下和裂缝尖端是不渗透的，　

忽略重力　。在气藏中有一口水平井，根据裂缝的　不同形态建立物理模型，裂缝与气藏网格单元的　

关系（图１，图２）　。　

收稿日期：２０１　５－０７—３１　作者简介：　王开燕（１　９６４一），男，黑龙江望奎人，副教授，硕士，２００８年毕业于大庆石油学院地球探测－９信息技术专业，研究方向：勘探地球　物理。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｋａｉｙａｎｌ　ＯＯｓｉｎａ．ｃｏｍ。　通讯作者：刘丹（１９９１一），女，硕士，研究方向：勘探地球物理。Ｅ－ｍａｉ１：ｌｉｕｄａｎｌ　９９１４１　３＠Ｉ　２６．ｃｏｍ。

　第４４卷第８期　王开燕，等：低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计　１８７７　到１５％。在裂缝长度为１６０，１８０　ｍ时，随着裂缝　长度的变化，采出程度变化不是很大。所以裂缝长　流能力的不同，气藏采出程度不同　。综合来看，　该气田最优裂缝导流能力为４０　ｅｍ。　

产时间的变大，累计产气量逐渐增大，但是裂缝条　

数的不同，累计产气量的增加幅度也不同。随着生　

产时间的增加，采出程度也逐渐增大，但增加幅度　

逐渐减小在生产到１　０００　ｄ左右时，裂缝条数为９　条时，采出程度为１３．５％左右；裂缝条数为ｌ１条时，　

采出程度为１４％左右。综合该气田累计产气量　】、　

采出程度，在该气田地层参数一定的条件下，该气　

田最优裂缝条数为９条。　３．３裂缝导流能力优化　

图７、图８是裂缝导流能力分别为２Ｏ，３Ｏ，４０，　５Ｏ　ｕｍ２．ｅｍ时产能和采出程度优化曲线。从图中可以　

看出，随着生产时间的增加，采出的累计产气量逐　渐增加，但增加幅度却逐渐减缓。但是随着裂缝导　生产时间，ｄ　图７累计产气量随时间的变化关系　Ｆｉｇ．７　Ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｇａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗｉｔｈｔｉｍｅ　

生产时间，ｄ　图８采出程度随时间的变化关系　８Ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｒｅ　ｉｏ“　ｅｎｐｒｏｄｕ（下ｃｅｄ转ｄ第ｅｇｒ１８８ｅｅｌｍｅ　１　（ｒ特帚ｌ　ｌ贝）

　第４４卷第８期　杨成敏，等：ＦＨＵＤＳ一６催化剂长周期连续生产国Ｖ柴油的工业应用　１８８１　为了平衡茂名分公司炼油厂的柴油生产量，该　柴油，实现了国Ｖ柴油的长周期连续生产，如图２。　

装置于２０１５年２月４号上午开始进行调整，准备高　负荷运行生产国Ｖ柴油。生产过程以炼制直馏柴油　

为主，适当配炼少数催化柴油。２月４号上午８：００　

开始，以不大于１０　ｔ／ｈ速度提高装置处理量至大于　５　ｔ／ｈ的速度提高处理量至３７０～４００　ｔ／ｈ，反应器入口　温度控制在３１８．５℃左右，同时保证反应器出口温　

度不低于３６５℃。高负荷运行期间，系统压力控制　《７．６　ＭＰａ，并确保氢油比《３５０。　

运转时间／天　图２茂名石化长周期连续生产国Ｖ柴油的结果　Ｆｉｇ．２　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｖ　ｄｉｅｓｅｌ　ｉｎ　Ｍａｏｍｉｎｇ　ｒｅｆｉｎｅｒｙ　

从生产情况看，所有指标均满足国Ｖ标准，装　

置脱硫率在９９．９％以上，脱氮率在９９．５％以上，十六　烷值提升了５个单位以上，精制油硫含量经常在１　Ｘ　

１０　以下，满足了国ｖ标准，显示出ＦＨＵＤＳ一６催化　剂良好的脱硫效果。此后该装置一直连续生产国Ｖ　从图２可以看出，该装置原料变化频繁且变化　

幅度大。这样，为保证产品硫含量都满足国Ｖ的要　求，将不得不大幅度提高反应温度以“预防”原料变　

化带来的冲击效应。但还是建议从稳定原料、预测　原料的角度人手，降低反应温度以获得更长的寿命。　

３结论　

（１）ＦＨＵＤＳ一６催化剂在天津石化３２０万ｔ／ａ、　金陵石化２５０万　和惠州炼化２００万ｔ／ａ柴油加氢　装置的标定结果表明，采用该催化剂能够生产国Ｖ　柴油。　（２）在天津石化２００万ｔ／ａ和茂名石化３００万　ｔ／ａ柴油加氢装置的工业应用表明，采用ＦＨＵＤＳ一６　催化剂，实现了国Ｖ柴油的长周期连续生产。　

参考文献：　［１］宋永一，柳伟，刘继华，等．ＦＨＵＤＳ一６催化剂的反应性能和工业应　用［Ｊｊ．炼油技术与工程，２０１２，４２（１１）：５０—５４．　［２］姚波，杨成敏．ＦＨＵＤＳ一２催化剂在天津石化的工业应用ＩＪ］．当代化　工．２０１　１，４０（７）：７２５－７２８．　［３］宋永一，郭蓉．ＦＨＵＤＳ一３催化剂的研制及工业应用与器外再生［Ｊ１．　炼油技术与工程，２０１２，４２（６）：５４—５７．　［４］朱书昊，杨伯彦．ＦＨＵＤＳ一５／６加氢脱硫催化剂在金陵石化柴油加氢　装置上的应用【ＪＪ．中外能源，２０１４，１９（６）：８０—８４．　［５］龚朝兵，谷和鹏，花飞，刘孝川焦化汽（柴）油加氢精制装置生产国　ｖ柴油的实践与优化　中外能源，２０１５，２０：８２—８５．　

（上接第１８７７页）　

４结论　

（１）由于在压裂的进行过程中，随着压裂液的　

注入，裂缝在不同的方向会产生延伸，因此裂缝的　尺寸也会发生变化，这时有必要对裂缝的几何参数　进行优化，在考虑压裂气田非达西流对压后产能的　影响之上，建立压裂模型。　（２）综合各方面因素的考虑”　，对不同参数　

下的产能以及采出程度进行优化，最终我们可以确　定最优压裂几何参数，对于该火山岩气藏，最优裂　缝长度为１６０　ＩＴＩ，最优裂缝条数为９条，最优裂缝　导流能力为４０　ｐｍ２．ｃｍ，将最优化参数应用到压裂施　

工，增产效果明显。　

参考文献：　［１］李宗田．水平井压裂技术现状与展望　石油钻采工艺，２００９，０６：　１３－ｌ８．　［２］那志强．水平井压裂起裂机理及裂缝延伸模型研究［Ｄ］青岛：中国　石油大学，２００９．　［３］刘国庆．苏里格气田水平井完井与分段改造一体化技术研究［Ｄ】．大　庆：东北石油大学，２０１３．　［４］徐严波．水平井水力压裂基础理论研究【Ｄ］成都：西南石油学　院，２００４．２６—２９．　［５］王继波．水平井压裂裂缝起裂和延伸规律研究ｆＤ１．西安：西安石油　大学，２０１０．　［６］宁正福，韩树刚，程林松，等．低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法　ｆＪ］．石油学报，２００２，２３（、３）：６９—７１．　［７］曲占庆，温庆志．水平井压裂技术［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００９：　１００—１　１０．　［８］苏建．水平井压裂优化设计［Ｄ］．青岛：中国石油大学，２００９．　［９］黄广涛，张士诚．中高渗气藏压裂井产能预测及优化涉及ｌＪ］．煤炭学　报，２００８（０５）：５４３—５４６．　［１Ｏ］翟学宁．苏里格水平井压裂参数优化设计研究［Ｄ］．青岛：中国石油　大学（华东），２０１３．　［１１］曾凡辉，郭建春，徐严波，等．压裂水平井产能影响因素ｆ　Ｊ１ｌ石油勘探与　开发，２００７，３４（４）：４７４　４７７＋４８２．　［１２］陈志海，马新仿，郎兆新．气藏水平井产能预测方法『Ｊ１．天然气工　业，２００６，２６ｆ　２，）：９８—９９．　［１３］张杰．数据挖掘技术在油井压裂施工决策中的应用［Ｄ］．北京：中国　科学院研究生院，２００７．　［１４］郭建春，赵金洲，阳雪飞．压裂气井非达西流动模拟研究『Ｊ１．西南石油　大学学报，１９９９，２１（４）：７－１０．　［１５］谢远伟，李军亮，廖锐全，等．压裂井裂缝参数优化研究『Ｊ］．断块油气　田，２０１０，１７（６）：７６２—７６４．　［１６］丁一萍压裂水平井产能研究ｆ　Ｄｌｌ北京：中国地质大学，２００９．　［１７］关月．翻身屯油田水平井射孔方案优化［Ｄ１．大庆：大庆石油学　院，２００９．　［１８］汤琦冰平井水力压裂技术研究［　北京：中国地质大学，２０１２．

合集下载

煤层气水平井分段压裂裂缝参数优化设计

煤层气水平井分段压裂裂缝参数优化设计

５８　ｌ　Ｉ　２　年２月　

煤层气水平井分段压裂裂缝参数优化设计　

任　飞’　张遂安’　李辛子　刘　岩’　赵　金’　陈　良’　１．中国石油大学气体能源开发与利用教育部工程研究中心，北京　１０２２４９　２．中国石化石油勘探开发研究院，北京　１　０００８３　摘　要：运用水平井分段压裂开采煤层气是单井增产的最新手段之一，其中人工裂缝参数设　计是影响煤层气水平井压裂后投产效果的重要因素。通过数值模拟研究了沁水拗陷东翼中段区块　压裂后单一指标变化下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距及导流能力对煤层气水平井产能的影响，　采用正交试验法定量研究不同裂缝参数值对压裂水平井产能影响的主次顺序和显著程度，进而确　定出研究区内煤层气水平井最佳的压裂裂缝参数组合，为目前处于起步阶段的煤层气水平井压裂　优化设计提供参考。研究结果表明，煤层气水平井压裂裂缝条数保持２～３条，裂缝长度１３０～１６０　ｉｎ，　裂缝间距４００～６００Ｉｎ，导流能力１５—２５ｌｌｍ　ｃｍ，压裂效果和经济效益最理想。　关键词：煤层气开发；水平井；分段压裂；正交设计；裂缝参数优化　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—５５３９．２０１４．Ｏ１．０１６　

Ｏ前言　水力压裂是煤层气开采最为常用的增产技术，也是　煤层气井的主要增产措施。近些年随着水平井结合分段　压裂技术在常规低渗油气藏开发中的良好应用ｕ　，煤层　气水平井分段压裂也开始逐渐得到关注并成为煤层气井　增产的一个重要手段　。与直井相比，煤层气水平井能　很好地与煤储层连通，扩大井筒与煤储层的接触面积，增　加煤层气的渗流通道；如果在煤层气水平井的基础上再　对其进行水力压裂，则可在更大程度上改善煤层气的渗　透条件，使储层形成更完善的割理和裂隙网络系统，从而　有效扩大煤储层压降漏斗范围，提高煤层气单井产量　Ｊ。　国外较早对水平井压裂中裂缝参数及施工参数优化　进行了研究　一　，在水平井压裂裂缝的起裂、扩展和延伸　等方面有一定见解，但对压裂水平井的产能预测和优化　研究仍有待进一步深入。而国内的水平井分段压裂研究　还处于起步阶段［８－１０］，虽然水平井分段压裂试验ｎ¨及应　用逐渐增多，但对水平井分段压裂裂缝参数和工程参数　的研究仍然比较匮乏，特别是专门针对煤层气水平井分　段压裂优化方面的研究还鲜有报道。与常规低渗油气藏　水平井开采相比，煤层气储层在开采过程中普遍具有渗　透率低、杨氏模量低、泊松比及压缩系数较高、储层压力　系数低且储层易受伤害等特点。因此，进行煤层气水平井　分段压裂裂缝设计时还需考虑煤储层与常规储层在物性　及岩石力学性质等方面的差异。针对煤层气水平井裂缝　参数优化的研究将有助于指导压裂方案设计及施工参数　优化，对增强煤层气水平井压裂效果具有重要意义。　１区域概况及模型建立　１．１区域概况　沁水拗陷东翼中段，含煤地层包括下二叠统山西　组、上石炭统太原组及中石炭统本溪组，含煤地层总　厚度１９０　ｍ。主力煤层１５＃位于石炭系太原组，测井解　释煤厚为５．６０　ＩＴＩ，属于中厚煤层。经井筒对１５＃煤层　取出煤芯测试：顶底板内摩擦角２３。一２６。，内聚力３～４　ＭＰａ，抗拉强度２．７５～３．２１　ＭＰａ，弹性模量８．７５～１１　ＭＰａ，　泊松比０．２７，取芯样品的平均吸附时间为９．７１　ｄ，空气　干燥基Ｌａｎｇｍｕｉｒ体积３２．０５～３２．７０　ｍ　／ｔ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ压力　１．８６～１．９０　ＭＰａ，临界解吸压力０．４４　０．５３　ＭＰａ。研究区煤层埋　

QK-低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用

QK-低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用

#技术讨论!

低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用*

闫建文1,2 张玉荣3(11中国地质大学(北京)能源学院 21中国石油勘探开发研究院 31大庆石油学院石油工程学院) 摘要 围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的412倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。

关键词 低渗透油田 水平井 压裂改造 机械分段压裂 酸化改造

0 引 言

近几年,原油新增储量的70%属于低渗透储量,低渗透油藏形成条件、孔喉特征、渗流机理等与中高渗透油藏有明显的区别,使油藏开采方式、油井生产动态也表现出特殊性[1]。实现储量的有效动用,大幅度提高单井产量是开发低渗透油田最急需解决的问题。水平井作为油藏开发最有效手段之一,由于其能够增大油藏的泄油面积,改变流体在油藏中的渗流机理和方式,大幅度提高单井产量,逐渐被应用于低渗透油藏的开发。应用水平井开发低渗透油藏的关键问题是储层改造,如果储层改造技术不突破,工艺配套程度差,应用水平井开发的低渗透油田经济效益就将大幅度降低[2-5]。

1 水平井储层改造存在的问题

水平井储层改造的关键是如何实现水平井分段压裂。分段压裂存在较大技术问题和风险:机械分段压裂砂卡封隔器解卡技术急需解决[6-7];储层改造滤失面积大、施工时间长、压裂液伤害大,对储层改造工作液体系提出了更高的要求;小型测试压裂、压后压力恢复试井、井温测井与微地震波测试等在直井上较为常用的诊断评估手段,在水平井中应用较困难,这样水平井压后裂缝形态评估难度大。水平井储层改造技术的突破是低渗透油田规模应用水平井的技术瓶颈。为突破此瓶颈,开展了储层改造配套技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究、水力分段射孔压裂技术研究。

低渗透油藏压裂水平井产能预测研究

低渗透油藏压裂水平井产能预测研究

低渗透油藏压裂水平井产能预测研究

赵国柱

【摘 要】对水平井产能优化预测方法进行了理论分析，现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响，在低渗透油藏中是不合理的。本文提供了一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法，更加精确地预测低渗透油藏中压裂水平井的产能，并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。结果表明，启动压力梯度越大，对压裂水平井的产能影响越大。因此，建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时，必须考虑启动压力梯度参数。综合压缩系数越大，对压裂水平井产能影响越大，压降越大，其综合压缩系数对产能的影响越大。因此，弹性开采油藏，需要对生产压差进行可行性优化设计，裂缝的最佳条数是4~5条，裂缝长度约120 m。%The horizontal well productivity

prediction method was analyzed in theory.However,the existing

mathematical model and evaluation method does not consider the

influence of start-up pressure gradient and the pressure-sensitive effect on

fracturing horizontal well productivity,which is not reasonable in low

permeability reservoirs.A method considering the effect of start-up

pressure gradient and the pressure sensitive was provided in this

paper.The results showed that the larger the start-up pressure gradient,the

罗1井区压裂水平井裂缝系统优化_刘卫东(1)

罗1井区压裂水平井裂缝系统优化_刘卫东(1)

科技导报2012，30（02）

0引言低渗透油藏不经过压裂酸化改造难以达到工业开采价值[1]，自1947年美国进行第一次水力压裂以来，水力压裂技术已取得了惊人的发展。1998年，张学文[2]应用数值模拟对低渗透油藏压裂直井进行了产能分析。1999年，张学文等[3]以油藏数值模拟为手段，系统地研究了压裂水平井在低渗透油藏罗1井区压裂水平井裂缝系统优化

摘要为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率，在压前的施工设计中要充分考虑裂缝参数的优化。针对水平井压裂特点，在非均质低渗透油藏模型的基础上，以数值模拟软件Eclipse为技术手段，对影响水平井压裂后产量的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等进行了优化研究。研究结果表明，水平井产量随着裂缝条数、裂缝长度和裂缝导流能力的增加而增加；对于不同裂缝布局，根部和端部裂缝的间距小于内部裂缝的间距；由于裂缝的干扰作用，不同位置的裂缝产量不同，处在中间位置的裂缝产量最低。关键词低渗透油藏；压裂水平井；裂缝参数优化；产能中图分类号TE348文献标识码Adoi10.3981/j.issn.1000-7857.2012.02.003刘卫东1，2，李玉红1，张雅玲3，韩金良4，杨立君51.中国科学院渗流流体力学研究所，河北廊坊0650072.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊0650073.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司勘探开发研究院，西安7100214.中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛2665505.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院，西安710021

FractureOptimizationofHorizontalWellsinLuo1WellArea

收稿日期：2011-12-06；修回日期：2011-12-22作者简介：刘卫东，高级工程师，研究方向为油田化学与提高采收率，电子信箱：lwd69@LIUWeidong1,2,LIYuhong1,ZHANGYaling3,HANJinliang4,YANGLijun51.InstituteofPorousFlowandFluidMechanics,ChineseAcademyofSciences,Langfang065007,HebeiProvince,China2.PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExploration&Development-Langfang,Langfang065007,HebeiProvince,China3.DevelopmentResearchInstitute,ChangqingOilfield,ChinaNationalPetroleumCorporation,Xi'an710021,China4.SchoolofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266550,ShandongProvince,China5.Oil&GasTechnologyResearchInstitute,ChangqingOilfield,ChinaNationalPetroleumCorporation,Xi'an710021,ChinaAbstractThefractureoptimizationshouldbeconsideredinthedesignforthefracturingconstrictionbeforeitisputintopracticetohavemoreeffectivefractures.Inviewofthecharacteristicsoffracturedhorizontalwells,inthispaper,withtheconceptmodelofthenon-homogeneousmediaandthelowpermeabilityreservoirandwiththeEclipsereservoirsimulationsoftware,thefractureparametersareoptimized,includingthefractureazimuth,thefractureposition,thefracturenumberandthenon-uniformfracturelength.Theresultsshowthattheproductionofthehorizontaloilincreaseswiththeincreaseofthenumber,thelengthandtheconductivityoffractures;fordifferentfracturallayouts,thefracturesarealwaysinthestagger,withthedistanceamongtheouterfracturessmallerthanthatamongtheinnerfractures.Becauseoffracture'smutualinterferenceactions,differentfracturesarerelatedwithdifferentproductionrates,andtheproductionrelatedwiththemostinnerfracturesturnsouttobethelowest.Keywordslowpermeabilityreservoir;fracturedhorizontalwell;fractureparameteroptimization;productivity研究论文（Articles）28科技导报2012，30（02）