壓裂水平井直井在青海油田聯(lián)合開發(fā)裂縫參數(shù)優(yōu)化

唐致彥

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對石油資源的需求也變得非常大，因此石油開采規(guī)模一直在不斷擴大。青海油田壓裂水平井直徑聯(lián)合開發(fā)已經(jīng)成為了主要的開采方向，結合兩者的實際運行情況，及時掌握在開采過程中的裂縫參數(shù)優(yōu)化情況，不僅要考慮到裂縫的分布、數(shù)量、長度、方位，還需要考慮非達西滲流的影響，為壓裂水平井技術的設計提供指導。

關鍵詞：青海油田;壓裂水平井;直井;裂縫參數(shù)

我國的石油資源儲備非常的多，但是由于我國的地形地貌比較復雜，低滲透油藏的儲備量，占到了70%以上。低滲透油藏為石油工業(yè)的發(fā)展帶來了重要潛力，是未來油田企業(yè)所要發(fā)展的主要方向，由于低滲透油藏滲流半徑比較小，井距小、油井的產(chǎn)量比較低，這些問題的出現(xiàn)，對我國低滲透油藏的開采帶來了很大的挑戰(zhàn)，針對特低滲透油藏的特點，發(fā)掘其自身的缺陷，然后針對這些問題研究開采技術。低滲透油藏需要更為先進的技術來進行開采，只有這樣才能提高油田的開發(fā)效率，為我國經(jīng)濟和工業(yè)做出更大的貢獻。為此提出了壓力水平井直徑聯(lián)合開發(fā)參數(shù)優(yōu)化，為壓裂水平井的設計提供基礎。

1水平井產(chǎn)量公式

建立一個三維立體的水平井直井井組，水平井周圍分布若干直井，如果在縱向上存在若干的薄互層，那么可就可以在水平井筒上壓出裂縫，也可以在直井上壓裂裂縫。當水平井注水時，直徑會產(chǎn)出原油，生產(chǎn)穩(wěn)定以后，在水平井和直井的周圍會形成一定范圍的裂縫流態(tài)，該流態(tài)主要可以分為三個部分：第一，裂縫部分;第二，裂縫與基質部分;第三;基質部分，對這三個部分進行分別描述，可以形成一個非線性方程組。

水平井壓裂多個薄層時，應當考慮滲透層的三種情況：第一主力層上下有滲透層，弱滲透層上下還有供給影響。第二，主力油層上下有弱滲透層，并且弱滲透層上下具有隔離層;第三，主力油層上下油弱滲透層，但是若滲透層的上下有一方具有供給營養(yǎng)，另一方卻沒有。利用低滲透儲層直井和水平經(jīng)產(chǎn)能公式，能夠得到各個流場的滲流阻力。

2壓裂水平井技術

壓裂技術主要是利用水力進行壓裂的過程中，給油田產(chǎn)生一條或者多條的裂縫，讓天然裂縫出現(xiàn)不斷擴張的過程。進一步實現(xiàn)天然裂縫或者巖石層之間的溝通，并且在天然裂縫中形成多條次生裂縫，形成一個巨大的裂縫網(wǎng)絡。利用壓裂技術可以對儲層的結構進行改變，以提高儲層的滲流能力，從而提高低滲透油藏的產(chǎn)量和采收率。壓裂技術的出現(xiàn)對傳統(tǒng)的壓裂理論進行了全方位的改變，該技術的最大特點是建設在人工壓裂縫隙的基礎上，會沿著射孔層形成對稱的裂縫，并且會通過一條主裂縫對儲層的滲流能力進行改善。在壓裂后的主裂縫垂直方向上會有很多的橫向裂縫出現(xiàn)，儲層的滲流能力主要是沿著裂縫的長距離進行滲流，在垂直方向上并沒有進行滲流，這就說明了主裂縫對儲存的滲流能力改善并不是特別的好，雖然現(xiàn)有的技術理論針對這方面已經(jīng)做了很多的改善，但是效果也并不是特別的好。這就說明壓裂技術并不是適合所有的儲層，并且想要運用好壓裂技術需要對地層有一定的要求。地層裂縫必須是天然發(fā)育且裂縫方向和最小主應力的方向必須保持一致，才能在壓裂技術下才形成相互交錯的網(wǎng)絡裂縫，如果想要運用好水平井壓裂技術，必須對油層間的各種影響因素了解，才能更好的運用這項技術，能夠有效增加低滲透油藏內的裂縫體積。

3裂縫參數(shù)優(yōu)化研究

青海油田與鉆采院聯(lián)合開發(fā)I區(qū)塊，并在該區(qū)塊實施8口壓裂并進行后期數(shù)據(jù)收集。

3.1裂縫方位

在進行水平井壓裂過程中，需要考慮地應力對裂縫的影響，其中主要包含兩種布井方式：第一，水平段平行于最大應力方向;第二，水平段垂直于最大應力方向。通過對XL低滲透油藏的實際開采效率進行對比，水平井水平段垂直于最大應力方向且裂縫方位平行于最大主應力方向時開采效率最高。

3.2裂縫位置

利用交錯排狀井網(wǎng)，在保持XL低滲透油藏的井距、裂縫長度、裂縫條數(shù)不變時，采取不同的裂縫位置進行數(shù)值模擬研究，得出不同的關系曲線， 由此可以看出，在水平段垂直于最大主應力的采油井時，3條裂縫是最佳的距離是水平段長度的0.25倍。

3.3裂縫條數(shù)

根據(jù)油田的實際情況來講，裂縫條數(shù)是影響油田產(chǎn)能的一個重要因素，利用數(shù)值模擬方法，可以模擬不同裂縫條數(shù)對產(chǎn)能的影響，從而得出相關的技術指標。根據(jù)XL低滲透油藏中裂縫條數(shù)進行分析，當裂縫條數(shù)為3條和4條時，在開采初期油田的采收率較高，隨著開采時間的不斷增加，壓裂3條裂縫的產(chǎn)能生產(chǎn)速度下降緩慢，由此可以說明XL低滲透油藏最佳的壓裂裂縫條數(shù)為3條。

3.4非均勻裂縫長度

在實際開采過程中要考慮水平井的不同位置的裂縫產(chǎn)量，在確保裂縫長度不變的情況下，分別對等裂縫長度、中縫長兩端縫短、中縫短兩端縫長等3種情況進行數(shù)值模擬分析。通過對比結果可以看出，中縫長兩端縫短的采出效率較高，油層綜合含水率上升緩慢，因此，中縫長兩端縫短的開發(fā)效果比其他兩種情況的開發(fā)效果要好。

3.5裂縫規(guī)模優(yōu)化

對XL油藏進行人工壓裂裂縫時一定要控制在合理范圍之內，如果裂縫過長容易造成底水錐井和暴性水淹的情況發(fā)生，裂縫過短又會影響開發(fā)效果，利用數(shù)值模擬計算對裂縫長度進行優(yōu)化，由此可以說明，裂縫規(guī)模大容易引起水淹情況的發(fā)生，而裂縫長度為25m的壓裂方案開發(fā)時間較長，開發(fā)效果低于裂縫為75m的開發(fā)效果，說明裂縫規(guī)模太小，造成的開發(fā)效果較差。所以將壓裂裂縫規(guī)模控制在裂縫穿透率為40%左右最佳。

4結束語

結合油田的實際低滲透水平井直井井組和地層的條件，建立完善的裂縫參數(shù)優(yōu)化方法，在該過程中需要考慮非達西滲流因素的影響，能夠實現(xiàn)對壓裂裂縫的參數(shù)優(yōu)化，通過實驗研究表明，利用水平井直井井組能夠為壓力水平井的設計奠定基礎，從而有效提高了油田的采出率，和質量。

參考文獻

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