压裂缝参数对页岩气藏水平井累产影响分析

我国页岩气藏开发还处于起步阶段,开展页岩气藏压裂水平井产量影响因素分析对于页岩气藏的高效开发具有重要的指导意义。此文根据涪陵页岩气区的地质油藏资料,用页岩气双孔双渗模型分析了压裂缝导流能力、压裂缝间距、压裂缝长度、压裂缝高度等参数对水平井累积产量的影响,并用偏相关方法进行影响因素大小分析,影响因素从大到小依次为压裂缝长度、压裂缝间距、压裂缝导流能力、压裂缝高度,最后提出"多分段,造长缝"的压裂原则。     

煤层气水平井分段压裂裂缝参数优化设计

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 m,裂缝间距400~600 m,导流能力15~25 um2·cm,压裂效果和经济效益最理想。     

水力压裂水平井产能预测数值模拟

针对水力压裂水平井分别建立了地层与裂缝内的渗流模型,并与水平井筒内的流动模型进行耦合求解,模型中考虑了油层各向异性、重力及毛管压力的影响,采用全隐式方法对模型进行求解。运用该模型分析了裂缝参数对水平井产能的影响,并对单条纵向裂缝与多条横向裂缝下的产能进行了对比。计算结果表明,针对水平井压裂形成多条横向裂缝,其裂缝条数、裂缝缝长、裂缝导流能力、裂缝间距对水平井产量有一定的影响,其中裂缝条数、裂缝缝长以及裂缝导流能力是影响产量的重要因素,而裂缝间距对产量的影响较小。压开多条横向裂缝的增产效果明显好于压开单条纵向裂缝,因此,水平井开发应采取压开多条横向裂缝的方式,以获得更高的产量。     

薄窄河道低渗致密砂岩气藏压裂水平井裂缝参数优化

低渗致密砂岩气藏主要采用多段压裂水平井进行开发,其开发效果受裂缝参数影响显著。针对川西地区窄河道砂岩气藏河道类型多样、非均质性强的特点,采用数值模拟方法,对典型河道中水平井的裂缝间距、裂缝长度、导流能力进行优化,并综合分析了影响最优裂缝参数的地质因素。结果表明,最优裂缝间距与储层有效渗透率成正比,河道渗透率越高,裂缝间距越大;最优缝长主要由河道宽度及有效渗透率决定,宽度越宽、渗透率越低的河道最优裂缝越长;裂缝导流能力则受储量丰度及有效渗透率综合影响。根据最优裂缝参数影响因素分析结果,建立了河道地质特征参数与最优裂缝参数间的数学关系式,可用于快速预测不同河道相应的最优裂缝参数。     

特低渗油层非达西渗流压裂水平井非定常渗流产能预测新方法

建立了反映特低渗透油层基质-裂缝非达西渗流条件下水平井耦合非定常流动的渗流数学模型,形成了非达西渗流条件下压裂水平井非定常渗流产能预测新方法。利用优化设计数值模拟研究裂缝长度、裂缝条数、裂缝分布、水平井长度、裂缝间距、裂缝导流能力等对压裂水平井开发效果的影响,揭示了压裂水平井基质-裂缝耦合两相流动开采变化规律。计算结果与试验动态数据变化规律相符,有效指导矿场压裂水平井优化设计。     

苏里格气田水平井压裂裂缝参数优化

近年来水平井压裂作为提高低渗气藏产量及采收率的重要手段在苏里格气田得到推广应用,利用建立的压裂水平井产能数值模型计算分析了裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距、裂缝平面与水平井筒夹角对压裂水平井产量的影响,并绘制了各因素与产量的关系图版,依据多因素正交试验分析方法得出影响压裂水平井产能的主要因素依次是裂缝条数、裂缝间距、裂缝长度、夹角以及裂缝导流能力,最后依据提出的综合优化思路优化了苏里格气田水平井压裂合理的裂缝参数。     

特低渗透油藏压裂水平井裂缝间距计算方法

基于非达西渗流理论,采用椭圆渗流方法和平均质量守恒定律,以水平井两条相邻人工裂缝中点处流体刚好发生流动为极值条件,建立了确定水平井人工裂缝间距的数学模型和计算方法。定量分析了油藏渗透率、油层厚度、人工裂缝半长和导流能力,以及生产压差等对压裂缝间距的影响规律。结果表明,随着油藏渗透率的增加,人工裂缝间距增大,二者具有较好的双对数直线关系;油层厚度越大,人工裂缝越长,裂缝间距越小,且油层厚度和人工裂缝半长对裂缝间距的影响都与裂缝导流能力有关;裂缝导流能力较高时,裂缝间距相对较大,但随着裂缝导流能力的增大,裂缝间距增长幅度逐渐变缓;生产压差与人工裂缝间距呈近似线性增长关系,生产压差越大,人工裂缝间距也越大。     

低渗透油藏水平井压裂参数优化设计与分析

以新疆油田外围某低渗透油藏为研究对象,根据实际油藏的地质特征建立数值模型,利用数值模拟方法对水平井压裂开发方式进行研究。研究表明,水平井压裂开发方式可有效提高油田采收率,获得较好的经济效益。采用正交试验设计方法,以采出程度和内部收益率为评价指标,得到影响开发效果的主要压裂参数依次为裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、裂缝间距和裂缝角度;确定了该油藏最优水平井压裂参数组合方案:裂缝条数为3条,裂缝半长为100 m,裂缝导流能力35,200 m的裂缝间距,裂缝角度90°,为现场水平井压裂开发方案制定提供理论指导和技术支持。     

低渗透率油藏压裂水平井产能影响因素

通过科学的抽象,建立了大量的非均质地质模型,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率油藏中的开发动态,建立了压裂水平井累积产量增产倍数图版.所考虑的影响因素包括人工裂缝的方向、K_v/K_h、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、储层渗透率、裂缝间距和非均匀裂缝长度等.研究表明：压裂水平井裂缝条数以3条相对较优;最佳裂缝长度与裂缝导流能力和储层渗透率有关;对于特定的油藏,存在相对较优的裂缝导流能力值;两条最外边裂缝的间距对压裂水平井产能有一定的影响;由于压裂水平井段上不同位置裂缝的产量贡献值有差别,建议加大中间裂缝的长度或导流能力,以达到裂缝间产量贡献值的均衡.在对裂缝条数、长度和导流能力研究的基础上,建立了增产倍数图版.     

低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化研究与应用

压裂井的裂缝参数是决定压裂效果好坏的关键因素.文中针对低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化问题,建立了气藏模型和裂缝模型,并依据该模型编制了裂缝参数优化设计软件,通过对现场实例进行了模拟优化计算,研究了裂缝条数、裂缝间距、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝导流能力,以及裂缝与水平井筒的夹角对压裂水平井产能的影响.利用正交试验优选的主要裂缝参数为：裂缝间距100m,裂缝条数5,缝长比0.8,裂缝导流能力10 μm2· cm.按照优化的裂缝参数压裂施工后,平均单井产气量由裂缝参数优化前的7.48×104 m3/d上升到15.32×104 m3/d,增产效果显著.     

致密气藏水平井分段压裂缝参数优化

目前水平井分段压裂技术是致密气藏和非常规气藏开发的热点增产手段,而该技术的增产效果很大程度上取决于压裂缝参数。国内外很多学者对裂缝参数单因素进行了优化研究,很少考虑各参数对产能的综合影响作用,亟需裂缝参数组合优选研究。通过对X致密气藏进行数值模拟研究,探究了不同裂缝参数对致密气藏开采的影响规律,利用正交试验方法研究了不同裂缝参数对产能的综合影响作用。结果表明,X致密气藏的最佳裂缝参数组合是:压裂缝6条、裂缝长度140 m、裂缝导流能力30μm2·cm、裂缝错开分布、水平井中部裂缝间距大于根部和趾部裂缝间距。裂缝参数对X致密气藏开采效果的影响顺序是:裂缝分布>裂缝导流能力>裂缝间距>裂缝数>裂缝长度,并进一步提出X致密气藏为实现压裂增产,应主要通过优化裂缝分布方式,提高裂缝的导流能力,而不是单纯的增加裂缝的条数和长度。     

低渗透油藏压裂水平井地质优化设计技术

压裂水平井技术是开发低渗透油藏的优势技术,地质设计是压裂水平井成功的基础。通过数值模拟和油藏工程方法,对水平井与地层应力方向的配置、裂缝间距、裂缝长度和裂缝导流能力进行了优化。结果表明．压裂水平井应垂直于地层最大主应力,合理的裂缝间距为极限控油半径的2倍,无因次裂缝长度为0．5～0．6,不同的储层渗透率具有与之匹配的最佳裂缝导流能力。现场应用压裂水平井6口,日产油均在在10t以上,为相邻直井的2倍以上。     

水平井分级压裂优化设计软件研制及应用

为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率,针对水平井分级压裂的特点。综合裂缝拟三维延伸模型、支撑剂运移模型、水平井压后产能预测模型、起裂压力预测模型、温度预测模型,通过引入NPV评价方法优选裂缝参数,编制了水平井分级压裂优化设计软件。该软件可以分析多裂缝条数下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距组合参数的NPV值,通过选择最优的裂缝参数组合和设计出需要的施工泵序,为选择合适的压裂材料和设备提供依据。通过对压裂水平井的实例,模拟结果与实际情况比较接近,表明了本软件的实用性和可靠性。     

压裂水平井产能影响因素

水平井压裂后一般形成多条裂缝，由于地应力在水平井长度方向上的差异以及压裂工艺技术的限制，形成的多条裂缝在长度、导流能力、与水平井筒的夹角等方面不尽相同，且在生产过程中各裂缝相互干扰，增加了压裂后水平井产能计算的复杂性。结合水平井压后裂缝形态和生产过程中油气在裂缝中的渗流机理，建立考虑裂缝干扰的产能计算模型，并进一步分析了压裂水平井产能的影响因素。结果表明：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；裂缝与水平井筒夹角越大，产量越高；对于不同的裂缝布局，不同位置的裂缝应该尽量错开排列，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低。图6表4参13     

低渗气藏压裂水平气井产能影响因素分析

结合低渗气藏水平井压裂后裂缝形态特征,应用节点分析理论和压降叠加原理,建立了气藏压裂水平井产能预测模型。运用产能模型分析了裂缝形态因素、裂缝间距、裂缝条数、导流能力以及储层渗透率等因素对产能的影响。结果表明:气藏压裂水平井产量随裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距和裂缝导流能力的增加而增加,但这些参数达到一定值后,产量增加幅度减小;裂缝的非均匀分布会增加压裂水平气井整体的干扰作用,应尽量保持裂缝间距相等;由于"屏蔽"效应作用,应适当减小中间裂缝的长度,增加两侧裂缝的长度。     

压裂水平井布缝方式及裂缝参数优化新方法

针对致密气藏压裂水平井布缝和裂缝参数优化存在的问题,基于位势理论和叠加原理,建立了压裂水平井稳态产能公式。首先引入相邻裂缝长度比和相邻裂缝间距比来表征裂缝的空间展布情况,通过单因素分析,得到相邻裂缝长度比、相邻裂缝间距比、裂缝长度、裂缝条数和裂缝导流能力的最佳取值区间;再从最佳取值区间内取值进行正交试验,利用SAS软件进行方差分析;最终得到了最佳布缝方式和裂缝参数组合,即裂缝长度比取值0.8,邻裂缝间距比取值1.7。研究成果为水平井的压裂优化设计提供了新的思路和方法。     

水平井分级压裂优化设计软件研制及应用

为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率，针对水平井分级压裂的特点，综合裂缝拟三维延伸模型、支撑荆运移模型、水平井压后产能预测模型、起裂压力预测模型、温度预测模型，通过引入NPV评价方法优选裂缝参数，编制了水平井分级压裂优化设计软件。该软件可以分析多裂缝条数下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距组合参数的NPV值，通过选择最优的裂缝参数组合和设计出需要的施工泵序，为选择合适的压裂材料和设备提供依据。通过对压裂水平井的实例，模拟结果与实际情况比较接近，表明了本软件的实用性和可靠性。     

大牛地气田盒1储层长水平段压裂工艺技术研究与应用

鄂尔多斯盆地大牛地气田属于特低渗致密砂岩气藏,水平井多级分段压裂技术是开发此类低渗油气藏的重要技术,而如何设计优化长水平段的裂缝参数和施工参数,是进一步提高压后效果的关键。根据大牛地气田盒1储层特点,以压后累计产气量为目标,以气藏数值模拟、裂缝模拟为技术手段,研究了长水平段水平井多段裂缝压后产量的影响因素,如裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长、裂缝导流能力、前置液加量、平均砂比、加砂规模等。通过现场试验与评价,形成了盒1储层长水平段水平井多段压裂设计优化技术,为大牛地气田下一步水平井分段压裂多段裂缝优化提供了依据。     

正交试验法在多裂缝水平井产能影响因素分析中的应用

压后多条裂缝水平井产能预测新模型中考虑了裂缝条数、裂缝长度、缝间距、裂缝导流能力、裂缝方位角对压后产能的影响,但哪些因素对产能影响比较大、什么样的压裂方案最优是个比较棘手的难题.引入正交试验设计和分析方法,对压后多条裂缝水平井产能的各个影响因素进行了分析,结果表明裂缝条数对产能的影响最大,裂缝长度影响不显著.正交试验法不仅能够定性研究裂缝参数对压裂水平井产能的影响趋势,更重要的是能够定量研究裂缝参数对压裂水平井产能影响的主次顺序和显著程度,进而可以确定出最佳的裂缝参数组合,用来指导压裂施工设计.     

新场气田沙溪庙组气藏水平井加密分段压裂先导试验

目前很多学者研究了致密砂岩气藏水平井压裂裂缝间距、裂缝半长、裂缝导流能力对压后效果的影
响,研究得出了不同区块水平井分段压裂的合理裂缝参数,裂缝间距为７０～２００ｍ,裂缝半长为７０～１９３ｍ,导流能
力为３～２４４．６８Ｄ·ｃｍ。从新场沙溪庙组气藏水平井压裂、测试、生产情况来看,裂缝间距在５０～１００ｍ之间的井
累计产量和弹性产率较优。为了探究最为科学合理的裂缝参数,作者建立了不同储层条件下的地质模型,利用ＰＥ
ＢＩ网格模拟水力裂缝,通过数值模拟研究得出了不同储层条件下的最佳裂缝参数。根据裂缝参数结果对施工参数
进行了优化。现场应用了３口水平井,压后均取得了较好的增产效果。为该气藏下步水平井分段压裂提供了有效
的方法,对类似气藏压裂设计具有一定的借鉴价值。