河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征.pdf

《河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、东北石油大学学报第38卷第4期2014年8月JOURNALOFNORTHEASTPETROLEUMUNIVERSITYVo1．38No．4Aug．2014河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征王家航，侯晓春，王晓冬，王磊，董文秀，李磊(1．中国地质大学(北京)能源学院，北京100083；2．中国地质大学(北京)能源学院非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室，北京100083)摘要：低渗透储层内考虑启动压力梯度的流体渗流过程中，动边界的传播规律反映储层的动用范围，并影响井底压力动态．建

2、立河道型低渗储层考虑启动压力梯度和存在动边界的有限导流垂直裂缝井双线性流渗流数学模型，通过Laplace变换，得到动边界传播方程和地层流体压力分布方程；在Laplace变换域中，运用牛顿迭代和Stehfest数值反演方法计算获得井底压力分布特征、动边界传播规律及产能动态曲线．结果表明：启动压力梯度越大，动边界传播越慢、压力损失越大、井产量下降越快；定产条件下，裂缝导流能力越大，压力损失越小；裂缝导流能力对动边界传播影响较小；定压条件下，动边界存在最大值．由压力分布特征和动边界范围确定单井最大动用面积

3、，对实际生产具有指导意义．关键词：启动压力梯度；动边界；有限导流垂直裂缝；双线性流动；压力分析中图分类号：TE348文献标识码：A文章编号：2095—4107(2O14)04—0072—080引言通过对低渗透储层中油气井进行压裂而形成垂直裂缝，可改变近井地层流体渗流方式，提高地层能量的利用率和动用面积_1]．低渗透储层渗流规律特殊，通常需要考虑启动压力梯度和动边界传播等非线性渗流问题，分析求解比较复杂．在低渗透储层中，对考虑启动压力梯度的不稳定渗流问题的分析和求解非常复杂．PratsM[2]、刘慈群

4、l_4]、邓英尔[7等将裂缝抽象为一个细长椭圆，并采用椭圆坐标建立不稳态渗流数学模型．椭圆坐标数学模型的精确求解采用Mathieu方程和周期Mathieu函数，计算过程繁琐，不易完成；考虑启动压力梯度，进一步增加控制方程组的非线性，刘慈群等_4利用影响椭圆近似求解该问题取得较好效果．对于有限导流垂直裂缝井的不稳态渗流分析，采用双线性流动或三线性流动模型[1，可避免求解地层流动和裂缝流动的耦合积分方程而得到近似解．模型对于泄流面积较大、几何形状较为规则的储层，近似解能够以解析形式给出早期线性流动情况，

5、不能给出中期径向流动情况．考虑一种河道型低渗透储层，该储层一水力裂缝系统可由双线性流动模型模拟．通过改进无量纲压力定义_1，解析求解一维不定常渗流控制方程组，得到动边界运动方程、压力分布和产能公式，进而获得有限导流垂直裂缝井动边界传播规律，指导油田实际生产．1数学模型1．1物理模型裂在河道型均质各向同性储层中心，有一口带有垂直裂缝的生产井，裂缝垂向贯穿储层(见图1)，储层厚——th度为h，裂缝宽度为W，裂缝半长为，储层长度为z．l当裂缝井以常流量产出微可压缩流体时，忽略重力和毛管力影响，流体流动形式

6、为低速非达西渗流．由于储图1垂直裂缝井剖面层狭长、裂缝穿透长度较大，在渗流过程中垂直于裂缝Fig．1Corss—sectionofavertical{racturedwell收稿日期：2014一O1—06；编辑：张兆虹基金项目：国家科技重大专项(2011ZX05013—004，2011ZX050o9—002)作者简介：王家航(1988一)，男，硕士研究生。主要从事油气田开发方面的研究·72·第4期王家航等：河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征壁面方向上的线性流动占主导地位，可采用双线性复合流动

7、模型进行模拟．1．2初始条件对于定井底流量和定流压生产，分别定义无量纲井底压力P。为Kh[(一户)+]一；百—一一一㈩)+．．Ayf妻二+z————DAD,AD———P——i—-———P——‘Pfi—wfwf式中：K为储层渗透率；q为井产量；为流体黏度；B为流体体积系数；户为地层压力；Pi为原始地层压力；为井底流压；声为储层孔隙度；c为流体压缩系数；z为压力扰动外边界；为启动压力梯度；。为无量纲方向距离，。=x／y；。为无量纲启动压力梯度．定义无量纲时间t。、无量纲动边界位置z。、无量纲裂缝宽度72

8、3m和无量纲裂缝导流能力c仍为tD一XmD一删m一m一，’式中，t为延续生产时间；硼为裂缝宽度．1．2．1地层低速非达西渗流设井位于矩形中心，且井点处为坐标原点，考虑对称性，地层线性流动控制方程为誓一>。，专仍≤XD≤XmD)，(3)初始条件为PD(zD，YD，0)一0，(4)式中：Y。为无量纲Y方向距离．动边界条件为望一O,PD(XmD)YD)tD)一。z。，(5)内边界条件为PDf寺训fD，YD，tD1一PfD(D，tD)，0