低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究.pdf

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1、应用技术lIN-"ChinascienceandTechnologyReview低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究李秀伟(胜利石油工程有限公司井下作业公司邮编257077)[摘要]压裂改造工艺是国内外油田在勘测、开采及开发过程中被广泛采用的重要的增产手段之一，一般在实际生产中，随着地质条件的不同及各油层的特点，该工艺也就随之改变。压裂改造工艺的完善和普及，有助于扩大产能、提升产量，使有限的石油资源得到最充分的利用。当前典型薄互层低渗透油藏水平井压裂技术得到了广泛应用，压裂后水平井产能的预测对于压裂施工及油田开发具有重要的指导意义。本文结合压裂水平井中裂缝形态分布及裂缝中油气的渗流机理，利

2、用当量井径模型建立了压裂水平井的产能预测公式，计算得到了压裂水平井的产量，为同类油藏的开发提供了借鉴。[关键词]压裂；水平井；产能预测；导流能力；增产原理中图分类号：F325．27文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)01-0590-01国内外大量研究表明，水平井技术在薄层低渗透油藏中应用广泛，并能取12当量井径模型得较好的开发效果。同时在采用水平井开发时，利用分段压裂射孔增产措施，能考虑椭圆裂缝和矩形裂缝导流能力的等效关系，结合地层不稳定渗流模型够显著提高单井注采能力，实现提高储量动用率和油田采收率的目的。对水平研究结果，可得到拉普拉斯变换空间中晚期拟稳态流动下的井底压力，

3、反演后井进行分段压裂后，一般会产生多条裂缝，从而进一步提高单井产能，因此压裂可得到拟稳态井壁压力渐近公式，从而可求得有限导流能力垂直裂缝并拟稳态水平井的产能预测及分段压裂裂缝的优化一直是人们关注的重点。这不仅因为产能公式为：压裂水平井的产能会影响水平井压裂优化设计和经济评价结果，而且对水平井压裂施工成功率和有效率有较大影响。本文结合压裂水平井中裂缝形态分布及旷——一裂缝中油气的渗流机理，利用当量井径模型建立了压裂水平井的产能预测公1．842x10[1Il一+，()】Zxfq式，中加以应用，有力指导高效开发。将上式与普通直井拟稳态产量公式相对比有：1．压裂缝产能评价参数rr大量研究表明，垂直裂

4、缝井的增产效果可以用两个无量纲参数进行评价，ln一二4=In2+二+f(c)x／4‘⋯即无量纲穿透比和无量纲导流能力。根据本文研究对象，重点分析裂缝导流能力对增产效果的影响。由此得到当量井径计算公式：11裂缝导流能力=2xrexp{一[3／2+厂(c∞)】}定量描述水力裂缝导流能力的参数是导流系数cf，即缝渗透率与裂缝宽度通过理论分析，可得~tjCFD与f(CFD)关系曲线(如图1)。因此在进行产能的乘积，其无量纲表达式为：C：kcw／缸r。评价时，可以把利用普通直井来等效有限导流垂直裂缝直井，从而更快捷的计一般来讲，与地层渗透性相比，根据导流能力可讲压裂裂缝分为低导流和算得到压裂井的裂缝产

5、能。高导流裂缝两种。高导流裂缝常常被称为无限导流裂缝，其导流能力通常大于2．压裂水平井产能预测3007m2·cm，此时基本可以忽略流体在裂缝中流动时产生的压降损失。而低导2．1产能预测公式的建立流裂缝则称为有限导流裂缝，流体在裂缝中流动时存在一定的压降损失，也导设定无限导流压裂水平井中，压力均匀分布于水平井井筒，压裂裂缝具有致在裂缝壁面存在流量分布。无限导流能力，储层渗流模型中存在5条间距相等的裂缝，如图Z所示。根据拟稳态当量井径模型，籽每条裂缝等效为一口直井，则其等效半径分别为：＼rgl=5：0．499x／lreq2=r口4=0．499x，2reo3：0．499xr＼则根据压降叠加原理，可

6、求得裂缝系统的总流量为：542．87kh(p一P)＼吼一■=【m_—————_丽＼2．2裂缝产能影响因素、《裂缝的导流能力是影响裂缝效率的重要参数。一般来讲，随着导流能力增加，单裂缝的采油指数增加，水平井两端的裂缝采油指数变化大，中间裂缝的采油指数变化小。因此，对于压裂的水平油井在进行压裂施工时，应尽量加大水平cFD井两端压裂规模，降低中间裂缝的压裂规模，有效提高裂缝的利用率t对于压裂图1CFD与f(CFD)关系曲线后注水的水平井则要反之操作。同时，对于分段压裂的裂缝，并不是导流能力越大越好，而是存在一个相对合理的最佳值，也就是采油指数随导流能力的增幅最大，而且其导数值的最高点。因此，在压裂

7、规模的选择上，必须进行多方案的优化预测，提高水平井分段压裂的经济有效率。3现场应用某区块位于鼻状构造带东部，属于典型的低渗透滩坝砂油藏，主力油层厚度在8米以上，隔层在5米左右，储层平均渗透率为13×10__3“m3，平均孔隙度为14．6％，原油体积系数为1．16，原始地层压力34．17蛐Pa，压力系数1．25。在该块采用水平井分段压裂采油、直井注水的开发模式，进行压裂投产，设计水平段长度为600m，分三段压裂