低滲透油藏壓裂水平井產(chǎn)能的預(yù)測(cè)研究

張印

摘要：一個(gè)可靠可行的方法來(lái)預(yù)測(cè)和優(yōu)化壓裂水平井產(chǎn)能，對(duì)于油藏開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型和評(píng)價(jià)方法不考慮啟動(dòng)壓力梯度和壓敏效應(yīng)對(duì)壓裂水平井產(chǎn)能的影響，在低滲透油藏中是不合理的。本文的目的是提供一個(gè)考慮啟動(dòng)壓力梯度和壓敏效應(yīng)的方法，更加精確的預(yù)測(cè)低滲透油藏中壓裂水平井的產(chǎn)能，并研究分析啟動(dòng)壓力梯度、壓縮系數(shù)和裂縫參數(shù)等對(duì)產(chǎn)能的影響。本文為油藏工程師， 提供了一種可靠實(shí)用的預(yù)測(cè)和優(yōu)化低滲透油藏中的壓裂水平井產(chǎn)能的方法。

關(guān)鍵詞：壓裂水平井；產(chǎn)能；低滲透；預(yù)測(cè)

2. 壓裂水平井產(chǎn)能的計(jì)算方法

2.1 等效井徑原理

給出了在復(fù)雜條件下的一種復(fù)雜井的產(chǎn)能公式，并在達(dá)西滲流條件下，與普通直井產(chǎn)能公式進(jìn)行比較，當(dāng)產(chǎn)能相等時(shí)，等效井筒半徑等效直井半徑。

2.2 多級(jí)壓裂水平井的產(chǎn)能方程

根據(jù)等效井筒半徑原理與壓力疊加原理，我們可以得到多級(jí)壓裂水平井的產(chǎn)能公式，本文以壓裂 5 條橫向裂縫水平井為例（圖 2）來(lái)說(shuō)明計(jì)算過(guò)程。

3.4 裂縫長(zhǎng)度對(duì)多級(jí)壓裂水平井產(chǎn)能的影響

利用表1壓裂井4的數(shù)據(jù)來(lái)模擬計(jì)算，結(jié)果如圖8所示。裂縫的長(zhǎng)度對(duì)壓裂水平井的產(chǎn)能有很大的影響。當(dāng)裂縫長(zhǎng)度小于60m時(shí)，多級(jí)壓裂水平井的產(chǎn)能有明顯的提高；但是當(dāng)裂縫長(zhǎng)度在100-140m時(shí)，壓裂水平井產(chǎn)能增長(zhǎng)率變得緩慢。另一方面，裂縫長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)縮短注入井與裂縫位置之間的距離，導(dǎo)致注入水向壓裂水平井的突進(jìn)。綜合考慮以上兩點(diǎn)，最佳裂縫半長(zhǎng)為120m。

3.1 啟動(dòng)壓力梯度對(duì)多級(jí)壓裂水平井產(chǎn)能的影響

利用表 1 壓裂井 1 的數(shù)據(jù)來(lái)模擬計(jì)算，結(jié)果如圖 5 所示。從圖可知， 啟動(dòng)壓力梯度越大，對(duì)壓裂水平井產(chǎn)能的影響越大。此外，由于啟動(dòng)壓力梯度與儲(chǔ)層滲透率之間的指數(shù)關(guān)系，啟動(dòng)壓力梯度增大時(shí)，儲(chǔ)層滲透率迅速下降，因此將對(duì)壓力水平井的生產(chǎn)帶來(lái)很大的影響。因此，在計(jì)算特低滲透油藏壓裂水平井產(chǎn)能時(shí)，必須考慮啟動(dòng)壓力梯度這一因素。

3.2 綜合壓縮系數(shù)對(duì)多級(jí)壓裂水平井產(chǎn)能的影響

利用表 1 壓裂井 2 的數(shù)據(jù)來(lái)模擬計(jì)算，結(jié)果如圖 6 所示。圖 6 顯示了綜合壓縮系數(shù)越大，對(duì)壓裂水平井的產(chǎn)能影響程度越高。此外， 綜合壓縮系數(shù)對(duì)壓裂水平井產(chǎn)能的影響與壓力降有關(guān)，壓力降越大， 影響越明顯。總之，當(dāng)綜合壓縮系數(shù)越大，壓降必須進(jìn)行優(yōu)化，才能保證高生產(chǎn)率指數(shù)。

4 結(jié)論

1. 建立了考慮動(dòng)壓力梯度和壓敏效應(yīng)低滲透油藏壓裂水平井的穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能預(yù)測(cè)和優(yōu)化方法，并分析了啟動(dòng)壓力梯度和壓縮系數(shù)以及裂縫參數(shù)對(duì)壓裂水平井產(chǎn)能的影響。

2. 結(jié)果表明，啟動(dòng)壓力梯度越大，對(duì)壓裂水平井的產(chǎn)能影響越大。因此，建立低滲透油藏壓裂水平井產(chǎn)能模型時(shí)，必須考慮啟動(dòng)壓力梯度參數(shù)。綜合壓縮系數(shù)越大，對(duì)壓裂水平井產(chǎn)能影響越大，綜合壓縮系數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響與生產(chǎn)壓降有關(guān)，壓降越大，其綜合壓縮系數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響越大。因此，彈性開(kāi)采油藏，需要對(duì)生產(chǎn)壓差進(jìn)行可行性優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3. 在給定的條件下，裂縫的最佳條數(shù)是 5～6，裂縫長(zhǎng)度約 230m。

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