气藏压裂水平井裂缝参数优化数值模拟研究

水平井目前已越来越多地被应用到低渗油气藏开采中,由于低渗油气藏连通性差,压力传导慢,为保证水平井开发效果,达到提高气藏产能和最终采收率的目的,仍然需要进行压裂保证井筒沟通更多的储层,而且水平井往往需要采用多段横切裂缝的改造方法方可达到好的增产效果。裂缝参数是影响水平井产能的重要因素,本文综合考虑了裂缝缝长、裂缝条数、渗透率、孔隙度等影响因素对压后产量的影响,通过X井地层数据进行数值模拟,对苏里格气田水平井裂缝参数进行了优化设计,研究表明:模拟水平井压裂后产能与施工实际产量比较一致,具有较好的适用性。     

非均质油藏压裂水平井稳态产量预测模型

针对目前非均质油藏压裂水平井产量计算模型未考虑基质渗透率和启动压力梯度非均质性对产量的影响,应用当量井径模型和等值渗流阻力法,建立了非均质油藏压裂水平井稳态产量预测模型,模型考虑了油藏基质渗透率和启动压力梯度非均质性及裂缝间的相互干扰。利用该模型分析了不同裂缝分布、条数及间距组合对压裂水平井产量的影响。     

分段压裂水平井产能影响因素分析

建立了分段压裂水平井不稳渗流数学模型。模型采用有限元非结构化网格进行剖分,基于离散裂缝模型的思想对水力裂缝进行降维处理,使用伽辽金有限元方法进行求解,最后通过编程计算绘制了产能动态曲线,并对影响曲线的因素进行分析。研究结果表明,裂缝的导流能力在分段压裂水平井生产前期对产能有明显影响。导流能力越大,压裂水平井的日产量就越高。随着裂缝导流能的增大,井的增产幅度不断降低。裂缝条数越大,压裂水平井的产量越大。随着裂缝间距减小,缝间干扰增强,反而产量降低。这对深入认识分段压裂水平井的生产动态具有重要意义。     

应用体积源方法预测火山岩气藏水平井产能

多段压裂水平井技术已成为火山岩气藏提高单井产量和储量动用程度的主体开发技术。由于火山岩气藏非均质性强,具有复杂的渗流机理以及压裂施工的不可控性,这些因素给多段压裂水平井产能预测带来了很大的困难。该文尝试采用体积源方法对多段压裂水平井的产能进行计算,以探索火山岩气藏多段压裂水平井产能预测方法,为火山岩气藏多段压裂水平井设计及产能评价提供依据。经过针对火山岩气藏参数的调整,该方法较目前常用方法计算具有更强的针对性,但仍需继续优化参数以提高计算结果的精度。     

低渗含水气藏水平井产能评价及影响因素分析

对于低渗透含水气藏,其含水饱和度的变化,影响着气水两相的有效渗透率和启动压力梯度的变化;该类气藏的细小孔喉特征又使得其储层内部应力敏感较为严重。基于渗流力学的基本原理,建立了考虑与含水饱和度相关的启动压力梯度,高速非达西效应,渗透率应力敏感及表皮因子的水平井产能方程。通过绘制受不同因素影响下的水平井产能曲线,并对其进行分析,可得知,随着含水饱和度的增大,启动压力梯度增大,气相有效渗透率降低,水平井产能逐渐降低;井底附近高速非达西效应的存在使得气井产能降低;生产压差增大引起气藏渗透率降低导致产能降低;钻完井中的污染及后续增产措施也对气井产能有一定程度的影响。该研究为低渗透含水气藏水平井产能及动态分析提供了一定的理论基础。     

压裂水平井产能预测电模拟实验研究

利用电模拟实验装置,对影响压裂水平井产能的部分因素进行了实验研究,并用电流密度比的概念表征压裂水平井的产能比。实验结果表明：增大裂缝与水平井筒的夹角可以增加产能;对具体油藏,存在着最优的无因次长度和裂缝条数;电流比值能够反映压裂水平井的产能大小。因此,利用电模拟实验可直观快捷的实现压裂水平井产能预测。     

裸眼压裂水平气井产能计算及裸眼段贡献研究

对压裂水平井的大部分传统研究认为,其产能计算问题可转化为一种“基质-裂缝-井筒”的双重介质模型,即认为地层中的流体先全部流入裂缝,再沿裂缝流入井筒。根据文献[9]的研究成果,对于水平段为裸眼的压裂水平井,这一假设并不符合事实。本文以国际上使用较多的Guo＆Evans的裸眼压裂水平井产能模型“’为基础,分析了它的未全部贯穿油藏的压裂水平井拟稳态产能解,并讨论在水平井的总产量当中,水平段和裂缝各自所占的比例。     

P油层高含水水平井裂缝封堵转向压裂技术

为了改善低丰度P层的开发效果,2002年以来,我厂开展了水平井开发低丰度油藏现场试验,在开发过程中为了进一步提高水平井的动用效果,采取了压裂的方式提高新、老井产量。2007年以来,我厂已实施水平井新、老井压裂完井168口,占总井数的81.95%,水平井压裂提高了单井产能,但由于P层为垂直缝,水平井压裂提高产能和采油速度,但后期裂缝见水后造成水平段水淹,含水突升产油量急剧下降,水平段未水淹部分无法有效挖潜,针对这一问题探讨了水平井封堵压裂技术的可行性,利用压裂将封堵剂注入裂缝,并通过诱发剂使封堵剂在裂缝快速成胶,从而对见水裂缝进行封堵,再实施压裂转向挖潜水平井段剩余油。     

页岩气储层产量分析及预测

针对井眼类型(直井或水平井)、压裂增产模拟和页岩储层岩心特征等影响因素,阐述了页岩气储层产量评估和预测方法的现状。研究了直井水力压裂理论产量,以及页岩气产量分析预测的解析法和经验法,并分析了适用于预测复杂的多裂缝水平井的数值方法。     

人工裂缝对水平井产能的影响情况分析

水平井压裂施工过程中先产生的裂缝会使得近井周围的应力场发生明显的变化,这种变化直接影响了压后水平井产能预测的准确性。在储层和裂缝内流体控制方程的基础上,考虑内外边界条件,建立了压裂水平井产能的数学模型,利用该模型进行模拟计算,研究并分析了裂缝条数、裂缝长度对压裂水平井压力场分布和产能的影响规律。分析结果表明:裂缝条数增加到一定数量时,不会再对水平井的产能产生明显提升;缝长的增加并不能无限度的提升水平井产能;研究的结果为增加压裂水平井产能提供了重要的理论依据。     

压裂水平井水电模拟产能影响因素研究

针对目前确定压裂水平井产能增加的最优井及裂缝参数组合较困难的问题。应用水电相似理论以及正交试验设计以及增产倍比比较法,确定了低渗透油藏压裂水平井各单因素对于压裂水平井产能的贡献大小。得出产能最大化时的最优井与裂缝的参数组合,绘制了最优水平井以及裂缝参数实验的等压线形态。同时通过极差分析的方法确定了影响压裂水平井产能各参数单因素的敏感性强弱顺序,得出当低渗透层基质渗透率为30 mD时,水平井段长度60 m、水平裂缝半长9 m、裂缝高度7 m、裂缝间距9 m、裂缝条数2条,裂缝与水平井间夹角为75°时对压裂水平井产能增加效果最优。同时,该方法为低渗透油田水平井压裂施工水平井实现高产能井参数以及裂缝参数优化设计提供理论指导。     

美国Tuscaloosa页岩油储层压裂效果影响因素分析

目前水平井压裂技术越来越成熟,水平段长度越来越长,压裂段数越来越多,压裂规模越来越大,同步压裂等大型压裂工艺迅速发展,但压裂效果影响因素分析多为单因素分析。本文综合分析了美国Tuscaloosa页岩油层压裂改造长度、岩石矿物成分、射孔参数、施工参数等因素对经济可采储量的影响程度,得到影响Tuscaloosa页岩油层压裂效果各因素的主次关系为:破裂压力梯度>裂缝闭合压力>支撑剂用量>改造长度>膨胀性粘土含量>段间距>滑溜水比例。储层岩石的力学性质对压裂效果的影响最大,其次才是射孔及压裂施工参数等因素,因此对已压裂井的破裂压力梯度和裂缝闭合压力分别做等值线图,可以为优选井位提供参考,并提高压裂成功率。     

低渗火山岩气藏水平井压裂优化设计

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。     

低渗气藏水平井分段压裂完井产能评价研究

水平井分段压裂完井是低渗气藏水平井长期高效开发的重要手段。目前国内学者在研究裂缝参数对压裂水平井产能影响时没有考虑不同气藏控制面积、不同气藏基质渗透率的情况,对压裂水平井裂缝间干扰作用也缺乏深入研究。为此采用数值模拟方法,建立数值模拟机理模型,在考虑不同气藏控制面积、基质渗透率的情况下,主要研究裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距对低渗气藏水平井产能的影响,并提出了裂缝半长/裂缝间距的评价指标,同时参考模拟出的各条裂缝累积产气量及压力等值线图,对压裂水平井裂缝干扰情况进行分析。研究结果表明,在压裂水平井生产初期,各控制面积下累积产气量相同,但随生产时间的延续,气藏控制面积越大,累积产气量越大;基质渗透率越低,采出程度越小,需要压开更多的裂缝,裂缝半长/裂缝间距越大;裂缝条数越多,裂缝间产生的相互干扰也越严重,使每条裂缝的产量减小;裂缝间距越小,压力下降越快,裂缝间干扰作用越强。这为低渗气藏分段压裂水平井裂缝参数优化设计提供了理论依据。     

低渗气藏压裂水平井产能公式推导与分析

低渗透气藏开发是目前油气藏开发的难点,往往采用水平井水力压裂的方法以增加产能,而许多低渗气藏的产能模型没有考虑气体滑脱及裂缝间干扰所带来的影响。运用以叠加原理及等值渗流阻力原则等方法,将低渗气藏压裂水平井完井后流体的渗流区划分为三个区域:裂缝内气体的达西线性流动,气体在基质中的径向渗流区以及水力压裂裂缝泄流引起的非达西椭圆渗流区。建立考虑气体滑脱、裂缝间干扰影响的压裂水平井产能计算模型,分析了不同滑脱效应下各流入动态曲线,结果表明:随滑脱系数增加,气井产量相应增大;井底流压越低,随滑脱系数的增加气井产量变化越明显。因此低渗气藏开发中气体滑脱效应不可忽视。     

特低渗透油田水平井压裂产能参数优化研究

根据特低渗透油田储层特点,首先研究了流体在压裂水平井中的渗流特征,流体流动划分为早期拟径向流阶段、裂缝内的线性渗流及椭圆流动。在此基础之上,给出了修正的产能预测解析模型,该模型同时考虑了流体流向裂缝的压降损失、流体在裂缝中流动汇入水平井筒损失的能量以及流体在裂缝内流向井筒的线性流动,在油田试井资料较完善情况下,该方法较简单。当测试资料较少时,本文提供了一种新方法,利用油藏数值模拟软件对压裂水平井的裂缝参数进行优化模拟,包括裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距、裂缝的导流能力、裂缝位置以及裂缝的排布方式,该方法对于评价特低渗透油田压裂水平井产能影响因素具有指导意义。     

厚层块状特低渗砾岩油藏水平井压裂参数优化

为研究压裂参数对水平井生产效果的影响,针对克拉玛依油田八区下乌尔禾组厚层块状特低渗砾岩油藏的目前地质、生产特征,采用数值模拟,运用ECLIPSE建立包括孔隙、裂缝双重介质的压裂水平井机理模型,优化水平井压裂参数。结果表明:水平井水平段最优长度为500m,压裂缝条数最优为5条,压裂缝半长最优为70m,水平段与压裂缝夹角45°以上效果较好。研究结果对水平井的现场施工具有重要的指导和借鉴意义。     

压裂水平井产能影响因素研究

本文充分调研了前人的研究成果,经过分析、综合,总结出了影响压裂水平井产能的七大因素:测试时间,污染系数,裂缝穿透率,裂缝条数,井筒长度,裂缝角度和裂缝导流能力。研究表明,测试时间的长短直接影响不同的流动阶段;污染系数越大,产能越低;裂缝穿透率、裂缝条数和导流能力与产能之间存在一个最优值;水平井筒长度越大,压裂水平井的产量越大;此外,应尽可能使裂缝垂直于水平井筒,以提高压裂效果。     

低渗透储层水力压裂水平井-直井联合布井理论研究

本文在参考文献[1,2]的基础上,对水力压裂水平井-直井联合布井做进一步研究。主要是利用镜像反演方法与规则边界效应研究另一种典型的开发井网—反九点面积井网,其中包括带有不同无限导流裂缝系统的井网产能公式以及带有启动压力梯度的产能公式的导出等,在此基础上对水力压裂水平井-直井联合布井五点法面积井网、反七点法面积井网以及本文的反九点法面积井网进行了对比分析。     

低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法

随着我国经济的不断发展,我国石油工业在发展过程中面临着新的挑战。低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法,对于石油的开采有着非常重要的作用,应用矩阵方程、叠加原理以及复位势理论这三者中的数值分析求解方法,对相关裂缝位置中压力损失以及渗流阻力进行深入的分析与研究,重新的修正与推理出了低渗透油气藏压裂水井产能中的预测公式,这在很大程度上使计算出来的结果更加的精准、合理以及符合实际的状况。利用修正与推理出来的预算公式,根据某一个实际低渗透气田中的实际情况,将压裂水平井产能中的几个非常重要的影响因素之间进行分析与对比,得出来的结论对于低渗透气藏压裂水平井的设计有着十分重要的实际意义。