壓裂井的試井綜述

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1、壓裂井的試井解釋研究多著重于垂直裂縫的情形，據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，人工壓裂產(chǎn)生的裂縫基本上都是垂直裂縫，但在淺層(埋深小于1000m)油氣藏和煤層氣藏中壓裂容易形成水平裂縫。2.2垂直裂縫國(guó)內(nèi)外對(duì)垂直裂縫試井分析已經(jīng)做了大量的研究，按分析方法分一般有分為六種分析方法。第一種方法點(diǎn)源解分析方法，第二種方法有效井徑分析方法，第三種方法線性流分析方法，第四種方法雙線性流分析方法，第五種方法三線性流分析方法，第六種方法橢圓流分析方法。2.2.1點(diǎn)源解分析方法在沒有垂直裂縫井的理論之前，人們對(duì)測(cè)試資料所使用的試井解釋方法是以點(diǎn)源解為基礎(chǔ)的分析方法，該時(shí)期的主要研究者有Muskat,Horner等該方

2、法主要是對(duì)早期的井儲(chǔ)和晚期的徑向流段進(jìn)行解釋,在此稱這種方法為“點(diǎn)源解分析方法”。物理模型：其基本解的形式為：當(dāng)時(shí)可以簡(jiǎn)化為：其流動(dòng)形態(tài)是壓力以不等半徑的同心圓的方式徑向向外擴(kuò)展。流動(dòng)模式圖如圖一所示，所得到的結(jié)果主要有井筒存儲(chǔ)、表皮系數(shù)、原始地層壓力、滲透率、地層流、動(dòng)系數(shù)、產(chǎn)能系數(shù)等。2.2.2有效井徑分析方法物理模型在沒有垂直裂縫井的理論之前，為了彌補(bǔ)第一種分析方法的不足人們對(duì)測(cè)試資料的分析使用了一種較新的試井解釋方法即“有效井徑分析方法”1958年Dyes等人用模擬方法研究了人工壓裂垂直裂縫對(duì)油井產(chǎn)能和壓力恢復(fù)分析的影響。他們通過應(yīng)用Horner法和MDH法發(fā)現(xiàn)了當(dāng)裂縫延

3、伸超過泄流半徑15%時(shí)，垂直裂縫的存在改變了壓力恢復(fù)曲線直線段的位置和斜率，同時(shí)認(rèn)為在確定地層壓力和滲透率時(shí)必須考慮垂直裂縫的影響.1962年P(guān)arts通過對(duì)垂直裂縫井的壓力不穩(wěn)定狀態(tài)的分析討論,發(fā)現(xiàn)油藏半徑與裂縫半徑之比大于2時(shí),裂裂縫井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)可用有效井徑相當(dāng)于裂縫長(zhǎng)度一半的徑向流系統(tǒng)來描述首次提出了有效井徑的概念，以后該理論又得到了進(jìn)一步的發(fā)展。有效井徑分析方法主要思想是把具有垂直裂縫的井看作一口超完善井,并且具有較高的負(fù)表皮,裂縫的存在相當(dāng)于井底的井筒半徑擴(kuò)大,擴(kuò)大后的井筒半徑稱為“有效井徑”。有效井徑與原井筒半徑的關(guān)系為這種方法可以對(duì)早期的井儲(chǔ)和晚期的徑向流段進(jìn)行解釋。

4、其拉氏空間的基本解的形式為：其流動(dòng)形態(tài)仍然是壓力以不等半徑的同心圓的方式徑向向外擴(kuò)展。流動(dòng)模式如圖二所示。所得到的結(jié)果主要有井筒存儲(chǔ)、表皮系數(shù)、原始地層壓力、滲透率、地層流動(dòng)系數(shù)、產(chǎn)能系數(shù)、有效井徑及折算的裂縫等。2.2.3無限導(dǎo)流垂直裂縫這種方法是垂直裂縫井理論的初步探索階段，研究了無限導(dǎo)流垂直裂縫井的壓力動(dòng)態(tài)。介紹了壓裂井壓力動(dòng)態(tài)分析的綜合處理方法，說明垂直裂縫井的流動(dòng)早期呈線性流，后期呈徑向流。物理模型：1974年和1975年，美國(guó)加利福利亞大學(xué)的Gringarten和斯坦福大學(xué)的Ramey，Raghavan聯(lián)合發(fā)表了兩篇有關(guān)無限導(dǎo)流垂直裂縫井試井的文章。研究了三個(gè)廣泛應(yīng)用

5、的模型的傳播動(dòng)態(tài)：（1）無限導(dǎo)流能力的垂直裂縫，（2）均勻流垂直裂縫，（3）均勻流水平裂縫。給出了均質(zhì)油藏?zé)o限大導(dǎo)流和均勻流量垂直裂縫井的解。1998年，李凡華和梁繼德發(fā)表了關(guān)于非均質(zhì)油藏?zé)o限導(dǎo)流垂直裂縫井試井。首次利用源函數(shù)法給出滲透率非均質(zhì)油藏中垂直裂縫井的無因次壓力分布公式。利用干擾試井的方法求得最大、最小方向的滲透率，發(fā)展了非均質(zhì)油藏。其基本解的形式為：早期的簡(jiǎn)化解為：晚期的簡(jiǎn)化解為：其流動(dòng)形態(tài)是早期裂縫中的線性流動(dòng)和晚期地層中的徑向流動(dòng)。這一流動(dòng)發(fā)生在裂縫中，其壓力特性在雙對(duì)數(shù)圖上呈現(xiàn)斜率為1/2的直線，這一流動(dòng)階段一般不易見到。無限導(dǎo)流垂直裂縫樣板曲線2.2.4雙線性

6、流分析方法實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明無限導(dǎo)流垂直裂縫井理論解釋試井實(shí)測(cè)資料實(shí)測(cè)曲線與典型曲線擬合得較好，但也有一些不符合的實(shí)例這種現(xiàn)象，后來被解釋為是由于存在有限導(dǎo)流能力的垂直裂縫造成的。物理模型1977年美國(guó)斯坦福大學(xué)的Cinco-Ley和墨西哥石油學(xué)院的Samaniego研究了井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)對(duì)垂直裂縫井試井的影響，他們認(rèn)為在早期由于裂縫表皮的影響，使得-曲線呈水平狀，不同的裂縫表皮效應(yīng)值曲線間差距很大，但隨時(shí)間的延長(zhǎng)，曲線間的差距變小，曲線逐漸接近于表皮系數(shù)為零的情況。這說明對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的試井來說，裂縫表皮效應(yīng)的影響逐漸消失，甚至可以忽略不計(jì)，但對(duì)于短時(shí)間期的試井?dāng)?shù)據(jù)來說，表皮效應(yīng)的

7、影響不容忽略。裂縫表皮系數(shù)可以通過典型曲線擬合法來估算。他們指出：當(dāng)裂縫導(dǎo)流能力很低時(shí)，雙對(duì)數(shù)圖上曲線水平段所對(duì)應(yīng)的無量綱壓力的數(shù)值總是大于裂縫的表皮系數(shù)，當(dāng)裂縫的導(dǎo)流能力很高>100時(shí)，雙對(duì)數(shù)圖上曲線水平段所對(duì)應(yīng)的無量綱壓力的數(shù)值總是等于裂縫的表皮系數(shù)數(shù)值。至于井筒儲(chǔ)集的影響(對(duì)垂直裂縫井試井)研究結(jié)果表明，對(duì)低導(dǎo)流能力的垂直裂縫來說，井筒儲(chǔ)集的影響很小，但對(duì)于高導(dǎo)流能力垂直裂縫來說，井筒儲(chǔ)集的影響是很嚴(yán)重的。1978年，有限導(dǎo)流能力垂直裂縫的研究引起了人們的注意，同年發(fā)表了幾