低滲透率油藏壓裂水平井產(chǎn)能影響因素重點(diǎn).doc

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1、石油學(xué)報(bào)　　　文章編號:(1999低滲透率油藏壓裂水平井產(chǎn)能影響因素張學(xué)文3(中國石油天然氣集團(tuán)公司　方宏長　裘懌楠　章長釤(石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院　北京摘要:通過科學(xué)的抽象,建立了大量的非均質(zhì)地質(zhì)模型,,藏中的開發(fā)動(dòng)態(tài),、KvKh、裂縫條數(shù)、裂縫長度、裂縫導(dǎo)流能力、:3條相對較優(yōu);;,存在相對較優(yōu)的裂縫導(dǎo)流能力值;兩條最外邊裂縫的;,建議加大中間裂縫的長度或?qū)Я髂芰?。在對裂縫條數(shù)、長度和導(dǎo)流能力研究的基礎(chǔ)上,建立了增產(chǎn)倍數(shù)圖版。主題詞:水平井;水力裂縫;裂縫條數(shù);裂縫長度;裂縫導(dǎo)流能力;裂縫間距1　前　言國內(nèi)外油田開發(fā)實(shí)踐證明[1

2、～7],水平井適用于低滲透油藏的開發(fā),而且低滲透油藏水平井開采技術(shù)將成為水平井技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。由于低滲透率油藏的滲透率低,滲流阻力大,連通性差,油井自然產(chǎn)能很低,為了改善其開采經(jīng)濟(jì)效益,通常要對水平井采用壓裂試油和壓裂投產(chǎn)工藝,同時(shí)也對油藏工程提出了許多新的研究課題,壓裂水平井產(chǎn)能以及影響因素就是其中一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。本文將針對壓裂水平井的產(chǎn)能及其影響因素問題進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬研究。2　基本地質(zhì)模型為了對壓裂水平井產(chǎn)能及影響因素進(jìn)行深入的研究,建立了200多個(gè)非均質(zhì)地質(zhì)模型,考慮到的因素包括;人工裂縫條數(shù)、裂縫長度、儲(chǔ)層滲透率

3、、裂縫導(dǎo)流能力、裂縫間距、垂直滲透率與水平滲透率的比值和裂縫方向與水平段方向關(guān)系等因素(表1。表1　地質(zhì)模型中的影響因素Table1　Factorsaffectingeologicalmodels項(xiàng)　　　目數(shù)　　　值地層滲透率(×10-3Λm2014、2、8、5、50裂縫條數(shù)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9裂縫長度(m0、40、90、140、240、440裂縫導(dǎo)流能力(Λm2?cm5、20、50、100裂縫間距(m112、168、224、280、336、392、448KvKh0105、011、0115、012、013、014、　

4、　裂縫等效網(wǎng)格為015m,水平段所在的網(wǎng)格也是015m。巖石物性和流體參數(shù)使用長慶安塞油田坪橋區(qū)的實(shí)際數(shù)據(jù)。模擬軟件選用石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院研制的多功能模型。3　壓裂水平井產(chǎn)能影響因素的討論311　水平裂縫與垂直裂縫比較　　由于水力裂縫的方向總是與最大主應(yīng)力方向一吳志宇、呈志華、董延嶺,安塞油田水平井試采綜合評價(jià),水平井鉆采技術(shù)研討會(huì)論文集,1997。3　張學(xué)文,男,1967年10月生。1989年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東,1998年獲博士學(xué)位?，F(xiàn)任中國石油天然氣集團(tuán)公司國內(nèi)對外合作經(jīng)理部工程師。通訊處:北京766信箱國內(nèi)對外合作經(jīng)理部勘

5、探開發(fā)處。郵政編碼。謝平安、張顯忠、張永平等,大慶低滲透油田水平井增產(chǎn)及開采技術(shù),水平井鉆采技術(shù)研討會(huì)論文集,1997。本文為中國石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“低滲透油田高效開采新技術(shù)(—04”的部分階段成果。致,在油田開發(fā)設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該深入研究地應(yīng)力的方向性,優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì),確定人工裂縫的最優(yōu)方位。關(guān)于人工裂縫與水平段相對方向問題,不同學(xué)者有不同的觀點(diǎn)[8,9]。數(shù)值模擬結(jié)果表明,具有平行裂縫的水平井的開采效果好于壓裂直井,具有3條垂直裂縫的水平井優(yōu)于只有一條平行裂縫的水平井。模型中裂縫總長度一定,水平段平行于最小主應(yīng)力方向的水

6、平井有3條裂縫,水平段與最大主應(yīng)力方向一致的水平井和壓裂直井均只有一條裂縫,水平段長度為500m。在實(shí)際油田中,由于潛在裂縫和部分微細(xì)裂縫的存在,儲(chǔ)層滲透率具有一定的各向異性,一般沿最大主應(yīng)力方向的水平滲透率最大,與其垂直方向上,即最小主應(yīng)力方向上的水平滲透率則有一定減小,所以,與水平段垂直的水力裂縫不僅能改善垂直滲透率,,。312　KvKh的影響油田開發(fā)實(shí)踐和理論研究[10](KvKh的影響非常嚴(yán)重。但是,,從而緩解了垂直方向滲透率低的矛盾,,如果不進(jìn)行水力壓裂,KvKh與水平井產(chǎn)能關(guān)系密切,尤其是當(dāng)KvKh小于012時(shí),影響相當(dāng)嚴(yán)

7、重。然而,在進(jìn)行水力壓裂之后,KvKh對水平井產(chǎn)能的影響大大減小,累積產(chǎn)量差別較小。　　　　　　圖1　壓裂水平井累積產(chǎn)量增產(chǎn)倍數(shù)與裂縫條數(shù)關(guān)系　　　　Fig.1　RelationsbetweenQfQuandthenumberoffractures313　裂縫條數(shù)的影響多數(shù)文獻(xiàn)[1]認(rèn)為,裂縫條數(shù)越多,壓裂水平井與未壓裂水平井采油指數(shù)比越大。而本文通過分析大量的數(shù)值模擬結(jié)果后發(fā)現(xiàn),對于一定的水平段長度和裂縫長度,存在一個(gè)相對最優(yōu)的裂縫條數(shù)值。如圖1所示,當(dāng)生產(chǎn)時(shí)間較短時(shí),儲(chǔ)層滲透率較小的油藏中壓裂水平井的累積產(chǎn)量比值隨裂縫條數(shù)的增加而

8、線性增大,然而,隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長,3條裂縫時(shí)的產(chǎn)能與4條、5條、6條、7條、8條和9條裂縫時(shí)的產(chǎn)能的差別逐步減小;而對于儲(chǔ)層滲透率較大的油藏,3條裂縫的水平井的產(chǎn)能在前兩年便與更多裂縫時(shí)相差不大。從圖中可以看出,當(dāng)儲(chǔ)層