重復(fù)壓裂井產(chǎn)能影響因素及產(chǎn)能預(yù)測(cè)
——以富縣大東溝地區(qū)為例

王 崟，羅 攀，王 強(qiáng)

（陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075）

富縣大東溝長(zhǎng)8致密油藏平均埋深1 400m，油層厚度30～45m。平均孔隙度9.7%，平均滲透率0.32×10-3μm2，平均含油飽和度41%。低產(chǎn)低效井203口，以現(xiàn)有壓裂井為基礎(chǔ)，優(yōu)選產(chǎn)能影響因素，形成一套適合該區(qū)擇優(yōu)選井思路及方法。

1 壓裂方式對(duì)產(chǎn)能的影響

目前延長(zhǎng)油田常用的重復(fù)壓裂有2種方式：補(bǔ)孔壓裂、轉(zhuǎn)向壓裂。通過對(duì)2種不同壓裂方式的復(fù)壓井二壓后產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以看出，不同的壓裂方式和日產(chǎn)油的關(guān)系有所不同，轉(zhuǎn)向效果最好，其次是補(bǔ)孔壓裂，如圖1所示。

圖1 不同壓裂方式生產(chǎn)產(chǎn)量對(duì)比

2 單因素對(duì)油井產(chǎn)量的影響分析

一般來說，通過地質(zhì)因素、工程參數(shù)和初次壓裂后產(chǎn)量數(shù)據(jù)研究各項(xiàng)參數(shù)對(duì)重復(fù)壓裂效果的影響，為重復(fù)壓裂選井選層提供參考依據(jù)。影響單井產(chǎn)能主控因素的地質(zhì)和工程因素：

1）地質(zhì)參數(shù)：含油飽和度、厚度、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量、地層系數(shù)；

2）施工參數(shù)：前置液、壓裂液、砂量、砂比、排量；

3）生產(chǎn)特征：重復(fù)壓裂井的產(chǎn)能和一壓后累計(jì)產(chǎn)油量有關(guān)，相同地質(zhì)條件下，剩余可采儲(chǔ)量越大，可開采潛力越大。

滲透率、含油飽和度、油層厚度、孔隙度、前置液、壓裂液、砂量和砂比對(duì)日產(chǎn)油量的影響如表1所示。

表1 重復(fù)壓裂井參數(shù)表

2.1 地質(zhì)參數(shù)

（1）總體上看，隨著滲透率的增加，日產(chǎn)油量有增大的趨勢(shì)，兩者之間有一定的線性關(guān)系。

（2）含油飽和度分布在30%～70%，含油飽和度與日產(chǎn)油量也有一定的線性關(guān)系，但是隨著含油飽和度的增加，日產(chǎn)油量有增大的趨勢(shì)。

（3）油層厚度主要集中在3～16m，總體而言相關(guān)性較為明顯，隨著有效厚度的增加，日產(chǎn)油量有增加的趨勢(shì)。

（4）隨孔隙度的增大，日產(chǎn)油有增大的趨勢(shì)，但是兩者之間沒有明顯正相關(guān)關(guān)系。

（5）隨泥質(zhì)含量的減小，日產(chǎn)油有增大的趨勢(shì)，兩者之間沒有強(qiáng)烈的反相關(guān)關(guān)系。

（6）隨地層系數(shù)的增加，日產(chǎn)油有增大的趨勢(shì)，兩者之間有明顯的相關(guān)關(guān)系。

2.2 施工參數(shù)

（1）隨前置液的增加，日產(chǎn)油有增大的趨勢(shì)，兩者之間沒有強(qiáng)烈的相關(guān)關(guān)。

（2）壓裂液是前置液和混砂液的和，日產(chǎn)油量隨著壓裂液量的增加有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，有較明顯的相關(guān)關(guān)系。

（3）由于每口井的砂量、砂比、排量數(shù)據(jù)較接近，與日產(chǎn)油量沒有相關(guān)趨勢(shì)。

3 利用灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行產(chǎn)能影響因素分析

灰色關(guān)聯(lián)分析的基本原理是通過某種方法尋求系統(tǒng)中各個(gè)因素之間的關(guān)系，找出影響目標(biāo)參數(shù)的重要因素，進(jìn)而掌握事物的主要特征。利用灰色關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行分析，確定出各影響因素的關(guān)聯(lián)度并按關(guān)聯(lián)度的大小進(jìn)行排序，從而優(yōu)選產(chǎn)能的主要影響因素。關(guān)聯(lián)度是有界的數(shù)，取值范圍位0.1～1。關(guān)聯(lián)度數(shù)值越接近1，表明子因素與母因素之間的關(guān)系越緊密，也就是說這個(gè)子因素對(duì)母因素的影響越大，反之亦然。首先油井分析整理產(chǎn)能影響因素，利用灰色關(guān)聯(lián)法確定影響產(chǎn)能的主控因素。首先對(duì)產(chǎn)能影響因素進(jìn)行了分析整理，各類與產(chǎn)能有關(guān)的動(dòng)靜態(tài)資料，包括測(cè)井、孔隙結(jié)構(gòu)、物性、油藏特征、試采及工程參數(shù)等資料。

建立產(chǎn)能數(shù)列和產(chǎn)能因數(shù)數(shù)列后，利用Matlab軟件進(jìn)行編程，對(duì)各產(chǎn)能因素關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了計(jì)算并排序，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 各產(chǎn)能因素關(guān)聯(lián)度排序表

通過對(duì)各產(chǎn)能因素關(guān)聯(lián)度的排序，標(biāo)定影響因子下限為0.7，篩選出了關(guān)聯(lián)度靠前的含油飽和度、地層系數(shù)、壓裂液量、有效厚度、滲透率、采出程度為影響產(chǎn)能的主控因素。

4 產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型建立

利用多元回歸進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測(cè)，一般形式：對(duì)有k個(gè)解釋變量的線性回歸模型：

以17口井?dāng)?shù)據(jù)為樣本點(diǎn)，利用Matlab軟件進(jìn)行編程，對(duì)產(chǎn)能與其主控因素之間進(jìn)行多元回歸分析，通過考慮不同啟動(dòng)壓力梯度建立非線性產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型，所建模型與實(shí)際產(chǎn)油數(shù)據(jù)吻合度較高，模型較為可靠，如圖2所示。

圖2 預(yù)測(cè)單井日產(chǎn)和實(shí)際日產(chǎn)對(duì)比趨勢(shì)圖

式中：So為含油飽和度，%；mD.m為地層系數(shù)；L為壓裂液量；He為油層厚度，m；K為滲透率，mD。

以17口井?dāng)?shù)據(jù)為樣本和5口檢驗(yàn)井比較，所建模型與實(shí)際產(chǎn)油數(shù)據(jù)吻合度較高，如圖3所示。

圖3 產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型與樣本井效果對(duì)比

5 產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型對(duì)比

常用的產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型還有滲透率回歸公式法、地層系數(shù)回歸公式法、視流度公式法和試油產(chǎn)量折算法。

通過表3可以看出，用多元回歸法預(yù)測(cè)產(chǎn)能的結(jié)果比較準(zhǔn)確，平均誤差9%。多元線性回歸法產(chǎn)能精度明顯高于其他幾種方法，并且多元線性回歸模型易獲取，方法簡(jiǎn)便易操作，適合快速有效進(jìn)行選井。

表3 產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法對(duì)比

6 結(jié)束語

通過灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)各參數(shù)的排序確定重復(fù)壓裂井產(chǎn)能主控因素從大到小依次為含油飽和度、地層系數(shù)、壓裂液量、有效厚度、滲透率和采出程度。將其進(jìn)行多元回歸建立模型，誤差率在2%～27%，平均誤差9%。因此對(duì)于重復(fù)壓裂井選井應(yīng)優(yōu)先考慮以上6個(gè)參數(shù)來進(jìn)行選井，并考慮將產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果較好的井作為重復(fù)壓裂優(yōu)選井。