低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究
低孔低渗油藏压裂水平井产能预测
168综合国内外研究成果，目前压裂水平井产能研究主要分为两类：一类是油藏工程方法，一类是数值方法。
油藏工程方法使用方便简单，主要包括三种：第一种是从数学模型出发，通过相应的假设条件，简化方程的初始、边界条件，推导出水平井产能公式；第二种是采用微元线汇理论，根据镜像反映和复势叠加原理，推导出水平井三维稳态势分布公式，并进一步得到三维稳态产能计算公式；第三种是采用拟三维方法，利用保角变换、镜像反映、势叠加原理以及等值渗流阻力方法等，通过相应变换得到水平井产能公式[1]。
油藏工程法计算产能存在一定局限性，比如不能预测复杂多相流的压裂水平井产能，而数值模拟方法能够准确表述压裂水平井的生产动态。
油田实际生产表明，地下流体多为油水两相流，油藏工程法预测的水平井压裂产能是一个静态结果，而实际油藏的压力、产液量、采收率等是随时间不断变化的，所以用数值计算方法更能准确计算压裂水平井的生产动态[2]。
1 油田概况南翼山油藏位于青海省柴达木盆地西部北区，属于西部坳陷区茫崖凹陷区南翼山背斜带上的一个三级构造，构造模式为柴西北区典型的两断夹一隆，构造较简单，自上而下分三套层系开发，水平井完钻层系是V油组，该油组埋深1519 m，油藏高度242.5m，中部深度1640m，中部海拔1179m，共完钻水平井10口，目的层V-10，埋深1535.0～1917.9m，小层厚度为3.5～5.1m，孔隙度12.53%，渗透率10.53mD，含油饱和度44.4%，数模拟合储量186×104t，在所设计的井区范围内分布连片。
由于储层特性，常常进行水力压裂产生多条裂缝以增加水平井的产能，水力喷砂压裂投产水平井的产能预测不同于常规水平井产能预测。
2 油藏工程方法预测产能国内外学者对压裂水平井产能预测做了大量的研究，提出了很多产能公式，其间经过不断改进，但是所建立的压裂水平井产能模型的条件有一定简单化，并且公式推导的方法大多数都是应用保角变换，复位势理论、叠加原理。
QK-低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用
#技术讨论!低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用*闫建文1,2张玉荣3(11中国地质大学(北京)能源学院21中国石油勘探开发研究院31大庆石油学院石油工程学院)摘要围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。
现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的412倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。
关键词低渗透油田水平井压裂改造机械分段压裂酸化改造0引言近几年,原油新增储量的70%属于低渗透储量,低渗透油藏形成条件、孔喉特征、渗流机理等与中高渗透油藏有明显的区别,使油藏开采方式、油井生产动态也表现出特殊性[1]。
实现储量的有效动用,大幅度提高单井产量是开发低渗透油田最急需解决的问题。
水平井作为油藏开发最有效手段之一,由于其能够增大油藏的泄油面积,改变流体在油藏中的渗流机理和方式,大幅度提高单井产量,逐渐被应用于低渗透油藏的开发。
应用水平井开发低渗透油藏的关键问题是储层改造,如果储层改造技术不突破,工艺配套程度差,应用水平井开发的低渗透油田经济效益就将大幅度降低[2-5]。
1水平井储层改造存在的问题水平井储层改造的关键是如何实现水平井分段压裂。
分段压裂存在较大技术问题和风险:机械分段压裂砂卡封隔器解卡技术急需解决[6-7];储层改造滤失面积大、施工时间长、压裂液伤害大,对储层改造工作液体系提出了更高的要求;小型测试压裂、压后压力恢复试井、井温测井与微地震波测试等在直井上较为常用的诊断评估手段,在水平井中应用较困难,这样水平井压后裂缝形态评估难度大。
水平井储层改造技术的突破是低渗透油田规模应用水平井的技术瓶颈。
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究赵国柱【摘要】对水平井产能优化预测方法进行了理论分析，现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响，在低渗透油藏中是不合理的。
本文提供了一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法，更加精确地预测低渗透油藏中压裂水平井的产能，并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。
结果表明，启动压力梯度越大，对压裂水平井的产能影响越大。
因此，建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时，必须考虑启动压力梯度参数。
综合压缩系数越大，对压裂水平井产能影响越大，压降越大，其综合压缩系数对产能的影响越大。
因此，弹性开采油藏，需要对生产压差进行可行性优化设计，裂缝的最佳条数是4~5条，裂缝长度约120 m。
%The horizontal well productivity prediction method was analyzed in theory.However,the existing mathematical model and evaluation method does not consider the influence of start-up pressure gradient and the pressure-sensitive effect on fracturing horizontal well productivity,which is not reasonable in low permeability reservoirs.A method considering the effect of start-up pressure gradient and the pressure sensitive was provided in this paper.The results showed that the larger the start-up pressure gradient,the greater impact on the fracturing of the horizontal wellproductivity.Therefore,when the fracturing horizontal well productivity model was established in low permeability reservoir,the parameters of start-up pressure gradient must be considered.The larger integrated compression coefficient,the greater impact on fracturing horizontal wellproductivity. The greater the pressure drop,the influence on coefficient of the comprehensive capacity is larger.Therefore,when the elastic reservoir was exploited,a feasibility of optimization design of production pressure were needed.The best crack number was 4~5,and crack length was about 120 m.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P24-28)【关键词】压裂水平井;产能;低渗透;预测【作者】赵国柱【作者单位】中油辽河油田分公司，辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE348在过去的几十年里，低渗透油藏压裂水平井的实验和推广与日俱增[1-2]。
低渗透气藏有限导流裂缝水平井产能预测
Ｃ Ｆ Ｄ＝ Ｋ ／ ｏ ： ／ （ Ｋ ｘ ， ）
（ ４ ）
速不同 ， 且其渗透率远大于储层渗透率的压裂缝 （ 见
图 ｌ ｂ ） 。
式中： Ｃ 肋— — 无 量纲 裂缝 导流 能力 ；
Ｋ ｒ —— 裂缝渗透率 ， ｍ ；
［ 作者 简介］ 范海军 ， 男， 博 士， 副教授 ， 硕士生导师 ， １ ９ ７ ２年出生 ， １ ９ ９ ７ 年于石油大学 （ 华东 ） 获油气 田开发工程 硕士学位 ， 主要研究方 向为油气 田开发信息技术 与应用 ， 油气 田开发 理论 与系统工程 ， 数字油藏及数字油 田等。
Ｑ。 为缝 １ 、 ３的气体流量 ， Ｑ ： 为裂缝 ２的气体流量 ，
Ｐ 为井 筒 的流 动 压力 ， ｄ为缝 间距 ， 不 考 虑 表 皮 效
应（ 见图 ２ ） 。
Ｑ 。 ＝ 鼎 ： Ｑ
Ｑ：＝ Ｑ ２ ． ２ 表皮 系数不 为 ０时 的气 井总流 量
）
）
低渗气藏中， 气体渗流时易形成非达西效应 ， 将 非达西渗流过程考虑成 附加的表皮 系数 ， 此时当量
０ 引
言
对 于 油
目前 ， 压裂水平井是 开采低渗气藏较好的开发
方 式 。从 ２ Ｏ世 纪 ５ ０年 代 ， 国 内外 学 者
［ 十 二 二 十 二 二 ＋ 二 二 十 ［ ｔ 二 二 ＋ 二 二 ｆ 丰 ］ ＋
ａ ． 无 限导流 裂缝 系统
裂 缝
效 应和 非达 西 因子 等 因素综 合影 响 的有 限导 流裂 缝 水 平井 产能 研究 很少 。本研 究在 油藏 有 限导 流裂 缝 水平 井产 能 方程 基础 上 ， 推导 考虑 气体 滑脱 效 应 、 压
低渗透油藏挖潜增产技术与应用
低渗透油藏挖潜增产技术与应用低渗透油藏指的是岩石孔隙度低、储层渗透率较小的油藏。
由于低渗透油藏的油水流动能力较差，常规开发采油方法难以实现高效的油藏开放和有效的产能增加。
开发低渗透油藏需要采用一系列挖潜增产技术和方法。
一、水平井技术水平井技术是低渗透油藏开发中的一项关键技术。
通过在油层顶部或者底部水平打井，可以增加有效垂向射孔长度，将更多的储层面积纳入到油藏开采范围内。
水平井在油藏中增加了油水流动通道，提高了油水的接触面积，从而提高了油水流动能力和采收率。
二、压裂技术压裂技术是挖潜增产的核心技术之一。
通过向低渗透油藏注入高压液体，压裂岩石，形成裂缝网络，增加储层渗透率，提高油水流动能力。
压裂技术的关键是选择合适的压裂液和施工参数，以及准确控制压裂液的注入过程。
三、导流井技术导流井技术也是低渗透油藏开发的一项重要技术。
导流井可以引导地层中的注水或注气向目标层段集中，提高油藏的采收率。
导流井通常布置在注水或注气井的附近，通过合理的井网布置和导流井的设计，可以实现增产效果。
四、提高采收率技术提高采收率技术是低渗透油藏中的另一项关键技术。
低渗透油藏中的储层渗透率小，常规开发方法难以充分开发储层中的油，因此采用增施聚合物驱油、聚焦驱油、微生物驱油、CO2驱油等技术，可以改善油藏的物理性质，提高油水的流动能力，从而提高采收率。
五、智能油藏技术智能油藏技术是低渗透油藏开发的新兴技术。
通过在油藏中布置传感器、测井仪器和监控系统，实时监测和控制油藏的产能和油水流动状态，优化油藏开采方案，提高油水流动能力和采收率。
在低渗透油藏的开发中，以上技术可以单独应用，也可以互相结合应用，以实现最佳的开发效果。
随着科技的不断进步和应用研究的深入，还会不断出现新的挖潜增产技术和方法，进一步提高低渗透油藏的开发效果。
低渗透油藏压裂水平井产能预测
低渗透油藏压裂水平井产能预测摘要：压裂水平井是有效开发低渗油气藏的主要手段，压裂水平井产能是决定开发成败的关键技术指标。
某油田是典型的薄互层低渗透油藏，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。
根据地质特点建立单井数值模拟模型。
对其进行了修正等时试井数值模拟。
模拟结果表明，储层渗透率和储层有效厚度是影响油井产能主要因素，建立不同裂缝条数的压裂水平井的二项式产能方程系数，该方法能够节省大量时间和成本，适合现场快速评价应用，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；数值模拟；导流能力前言目前已有的大多数水平井产能经验公式没有对涉及的参数进行系统分析，精度不能完全满足矿场应用的需求。
采用“ 正交试验”法，建立的单井数值模型，模拟低渗油藏压裂水平井修正等时试井过程。
在此基础上对所得结果进行极差分析，找出影响压裂油藏水平井产能的主要因素，建立压裂水平井产能方程的系数与影响产能的地质因素之间的关系，得到新产能计算经验公式。
现场应用表明该组经验公式具有较高的精度和适用性。
1 产能预测公式的建立2裂缝产能影响因素从图3可以看出，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；对于压裂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 单井数值模型建立根据油田地质特征、储层特征及流体性质，采用Eclipse软件的三维两相黑油模型进行模拟。
低渗透油藏挖潜增产技术与应用
低渗透油藏挖潜增产技术与应用低渗透油藏是指石油地质构造中油气运移受阻，油藏孔隙度小、渗透率低的油藏。
由于低渗透油藏的特殊性质，其开发难度大，生产率低，因此挖潜增产技术与应用成为重要的研究课题。
本文将介绍低渗透油藏挖潜增产技术与应用的相关内容。
低渗透油藏挖潜增产技术主要包括水平井、压裂技术、化学驱油技术和增产辅助技术等。
水平井是一种通过水平井段增大储层有效压裂面积来提高油藏渗透率和产能的技术。
水平井能够在油层中选择相对较好的产能地段进行多点控制，降低流体流动路径，提高采收率，同时减小地层压力损失，使油井能够维持长时间高产。
压裂技术是一种通过施加高压向固体或流体岩石中注入压裂液，使其裂缝扩张并在岩石中留下一系列交错的线裂缝，从而增加岩石渗透性、增大和改善孔隙连接，提高油水流的渗透率及有效渗透率，提高产能。
化学驱油技术是通过在油井中注入一些具有吸附、分散性和表面活性的化合物，使原有的油井油水分离符合一定的规律，提高原有的设备和技术的采油效果的方法。
增产辅助技术主要包括增压增产、降输增产、提高采收率等技术。
水平井技术是一种通过水平井段增大储层有效压裂面积来提高油藏渗透率和产能的技术。
水平井技术可以应用在低渗透油藏的开发中，通过利用水平井技术可以提高低渗透油藏的产能，并且延缓水平井产能的减退速度，提高油田的整体采收率。
目前，水平井技术已经在国内外油田得到广泛应用，取得了显著的经济效益和社会效益。
化学驱油技术是通过在油井中注入一些具有吸附、分散性和表面活性的化合物，使原有的油井油水分离符合一定的规律，提高原有的设备和技术的采油效果的方法。
化学驱油技术在低渗透油藏挖潜增产中，可以提高油藏的渗透率和产能，并且能够减小地层渗透率的非均匀性。
目前，化学驱油技术已经在国内外的低渗透油藏应用中取得了较好的效果。
增产辅助技术主要包括增压增产、降输增产、提高采收率等技术，这些技术在低渗透油藏挖潜增产中起着重要的作用。
增产辅助技术能够提高低渗透油藏的产能，并且能够提高采收率。
《2024年低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》范文
《低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》篇一低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究一、引言在油气开发过程中，低渗和致密油藏因其特殊的储层特性，常常面临开发难度大、采收率低等问题。
为了有效开发这类油藏，分段压裂水平井技术应运而生。
本文将探讨如何通过分段压裂水平井的方式为低渗/致密油藏补充能量，旨在为油气田开发提供新的技术方法和理论依据。
二、低渗/致密油藏的特殊性低渗/致密油藏指的是具有低渗透率和致密结构的储层。
其特性主要表现在储层物性差、油品黏度高、流动性差、采收率低等方面。
这些特性使得传统的垂直井开发方式难以有效开发这类油藏，因此需要寻求新的技术手段。
三、分段压裂水平井技术概述分段压裂水平井技术是一种针对低渗/致密油藏的开采技术。
该技术通过在水平井段进行分段压裂，形成多条裂缝，扩大储层的接触面积，从而提高采收率。
该技术具有以下优点：一是能够显著提高油藏的开采效率；二是可以降低开发成本；三是能够适应各种复杂的储层条件。
四、分段压裂水平井的补充能量机制为低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量的机制主要包括以下几个方面：1. 扩大储层接触面积：通过分段压裂形成多条裂缝，增加储层与井筒的接触面积，提高储层的开发效率。
2. 降低流体流动阻力：裂缝的形成降低了流体在储层中的流动阻力，提高了油气的采收率。
3. 补充地层能量：通过分段压裂，可以沟通更多的地层能量，使油气藏保持较高的压力，有利于油气的开采。
五、研究方法与实验结果本研究采用数值模拟和实验室模拟相结合的方法，对低渗/致密油藏分段压裂水平井的补充能量效果进行研究。
数值模拟主要关注分段压裂过程中裂缝的形成与扩展、流体的流动规律等方面；实验室模拟则通过模拟实际油藏条件下的实验，验证数值模拟结果的准确性。
实验结果表明，采用分段压裂水平井技术能够有效提高低渗/致密油藏的采收率，并显著降低开发成本。
六、结论与展望本研究表明，低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量是可行的，且具有显著的效果。
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
考虑启 动压力 梯 度 的影 响 。对 于低 渗 透 油 藏 ， 在计 算 压裂 水平井 产 能 时 ， 不 考 虑启 动 压 力 梯度 往 往 造
成计算 的 结 果 不 理 想 。 因此 ， 在 前 人 研 究 的基 础 上， 建 立 了考 虑启 动压 力 梯 度 的压 裂 水 平井 的产 能
预测公 式 。
渗 透油藏 压 裂 水 平 井 产 能 对 水 平 井 优 化 设 计 具 有
重 要 的指导 意义 ¨ 。 在 国 内外 学 者 对 压 裂 水 平 井 的稳 态 产 能 研 究
１ 低渗透油藏压裂水平井的稳态 产能
计算模 型
在水 平井进 行水 力 压 裂 时 ， 得 到 的裂 缝有 三 种 形态 ： 垂直 裂缝 ， 纵 向裂缝 ， 水平 裂 缝 。现 主要 研 究 的是 最常 见 的也 是 效 果 最 好 的垂 直 裂 缝 下 的水 平
端部 的压力 （ ＭＰ ａ ） ； Ｐ 为 裂缝 内部线 性 流 和径 向流
交界处 的压力 （ ＭＰ ａ ） 。 裂缝 中生产 压差 计算 式（ ７ ） 中需要 确定 裂缝 端 部 压力 与 井 底流 薹 ｋ ｓ Ｌ ｗ ￣ ｉ ｌ ， （ × ｌ ０ ‘ ’ ｍ ） ． 为 水 平 渗 透 率 １ ． ２
第 ｌ ３卷
第 ３期
２ ０ １ ３年 １ 月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ ． １ ３ Ｎｏ ． ３ Ｊ ａ ｎ ．２ ０ｌ ３
１ ６ ７ １ — １ ８１ ５（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ５ ８ ４ — ０ ４
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
低渗透油藏水平井产能特征的研究
） １ｈ＋］ ＋ ｎ ｓ 者 ）
原 油 的体 积系 数 ，。ｍ； ｍ／ 。 水平 方 向的渗透 率 ， ０ ．ｎ １ １ｉ； ｔ
ｓ 表皮 因子 ， ＝（ ｋ １Ｉｒ＇ 一 ｓ ｋ ） ／ｗ； ／一 ｎ ｒ
一
一
污 染半 径 ， ； ｍ
一
ａＬＶｏ５、 ＝ ．＋／ ／
ｋ一 垂直 方 向 的渗 透率 ，０ ｌｍ。 ｖ １ － ｔ
＝
争∞ ｃ
ｉ
为 了使计 算 公式 简 化 ，引入 非 均质 校 正系 数 ＝
ＶＫＴ－， ｋ ｖ 因此， ￣ ／ 在考虑启动压力梯度情况下压降为：
Ｐ－ 一 ＝ ＿ Ａ（ — ） ．
。
图 １ 水 平面 保 角变换
表皮 因 子 ｓ小 数 ．
（） 着启 动 压力 梯 度 、 透率 变 化 系数 和表 皮 ４ 随 渗
因 子 的增 加 ， 平井 产 量 近 似成 线性 下 降 。 降 的趋 水 下 势 随着水平 井 长度 的增加 而增 加 ： （ ） 均 质 性 对 水 平 井 产 量 的影 响是 随着 垂 向 ５非
流动 过程 。目前 采用 的具有 启 动压力 梯度 的渗 流公式
为：
ｋ ／
保 角 变换 、 等值 渗 流 阻力 和 镜像 反 映等 方 法 。 虑 油 考
藏 的非 均 质性 、 动 压 力梯 度 、 力 敏 感 和 表皮 效 应 启 压 等 的影 响 ， 立 了水 平井 产 能 计 算模 型 ， 研 究 各 因 建 并 素对低 渗透 油藏水 平井 产量 的影 响 。
、
降 关 系 ； 均 质 性 的影 响 最 大 ， 非 其垂 向渗 透 率 高将 更有 利 水 平 井产 量 的提 高 ； 渗 透 油 藏通 过 提 高压 差 的 方 法 来提 高 水 平 井 产 量 的 低
压裂水平井的产能研究
层中渗 流模型 ， 并在 此基础上建立 了油层中渗流和井筒 内管流 耦合的产能模型 ，给出其求解方法 。通过实例计
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聂 权 等 ：压裂水平井的产能研 究
压裂
水平井的产青 研究 Ｅ
聂 权 吴俊 峰 卢 娟 苑 术 生
（ ． 南石 油 大 学 ；２ 中 国石 油 冀 东油 田公 司） １西 ．
摘 要 ： 目前 国内在 多裂缝 水平 井流入动态 的计算方 法、压 裂水平井在低渗透率 油藏中的开 发动态、水
为好 ， 最佳裂缝 长度和 导流 能力与储层渗透率有 关；井 筒长度 存在一个最优 值 。 未来的研 究方向和 工作 重点主
要 是 缝 、 筒 、层 内 的流 体 流 动特 性 等 方 面 的 问题 。
关键词 ：压 裂
水平 井
产 能 裂缝
压裂水平井技术是将水 力压裂和水平井相结 合的技 术 ，主要应 用于低渗透油气藏 。由于仅 用水 力压裂或水 平 井技术 来开发 低渗透油 气藏往往 达不到预 期 的效果 ， 于是 人们想到 了二者结合 的问题 ，即对 水平 井进行水力 压裂 。此方法的优势是能增大泄 油气面 积 ，提 高纵 向和
缝 内气体的非达西流动影响了气体 向井筒内的流动能力 ， 水平井的产气量虽然增加 了， 但增加 的幅度 却在减小 。 对
一
、
研 究现 状
于低渗透气藏 ，特别是长庆低渗透 气藏 ，裂缝 内的导 流 能力对气井产能的影响不是很 明显 ，而缝 长对 气井产能 的影响则 明显 。
自１８ ９ ５年水平 井压裂技术应用于油 田开发以来 ， 国 内外的许 多学者都对这 一新技 术相关的一些理论 问题进
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技 术 创 新
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
kh 1 －
(
Nf
∑ i = 1 kh
2
kf w xf （ ˑ 10 －3 μm2 ） ； k h 为水平渗透率 L re
－3
)
（ ˑ 10 μm ） ； k f 为裂缝平均渗透率 （ ˑ 10
－3
μm ） ；
2
x l 为裂缝内线性流和径向流的交界处到井筒中心的 距离（ m） ； x f 为裂缝半长（ m） ； w 为 Nf 条裂缝平均张 开宽度（ m） ； Nf 为垂直裂缝条数， 条； h 为油层厚度 （ m） ； G 为启动压力梯度 （ MPa / m ） ； μ o 为原油粘度， mPa ·s。 B o 为原油体积系数（ m / m ） ； r w 为水平井井 筒半径（ m） ； r e 为供给半径 （ m ） ； β 为油层各向异性 比值， 无因次； a = L 2 0. 5 + 槡 0. 25 + （ 2r e / L） 4 ， 椭 槡
考虑启动压力梯度的影响。 对于低渗透油藏， 在计 算压裂水平井产能时， 不考虑启动压力梯度往往造 在前人研究的基础 成计算 的 结 果 不 理 想。 因 此， 上， 建立了考虑启动压力梯度的压裂水平井的产能 预测公式。
。
［2 ］
1
低渗透油藏压裂水平井的稳态产能 计算模型
在水平井进行水力压裂时， 得到的裂缝有三种
在国内外学者对压裂水平井的稳态产能研究 中， 主要是利用等值渗流阻力法 理 井
［3 —9 ］ ［10 ］
、 势的叠加原
及保角变换原理
［6 ］
， 以及用当量井径的直
形态： 垂直裂缝， 纵向裂缝， 水平裂缝。 现主要研究 的是最常见的也是效果最好的垂直裂缝下的水平 井产能。 2. 1 压裂水平井产能预测公式 对于顶底封闭的油藏， 压裂水平井的流动由两 部分构成， 一是从裂缝向井筒的流动， 二是从油藏 基质向井筒的流动。其产量可以表示为：
水平井技术在低渗透油藏开发的应用研究
水平井技术在低渗透油藏开发的应用研究【摘要】我国油藏分布广泛，石油开采工业经历长时间的发展，开发技术也有了长足的进步。
但是许多油田的性质有较大的区别，需要应用的技术也不一样。
低渗透的油田具有较多的特殊性，在油藏的开发上存在较多困难。
水平井技术以其采收率高、效率高、成本低等诸多优势在低渗透油藏的开发中占有较为重要的位置。
本文结合某油田的情况，简单阐述了水平井的优化设计，包括垂直向位置优化、水平向长度设定、单井的产能优化等，为从事低渗透油藏开发事业的人员提供一定技术参考与借鉴。
【关键词】水平井技术低渗透油藏开发采油我国的油气藏范围较为广阔，需要面对的各种条件有较大的区别，需要合理选择与之相应的开采技术，以达到最大化利用石油资源，提高生产效率及经济效益的目的。
低渗透油层即为采集较为困难的情况，在开采时需要进行各项指标的测试、地质条件分析才能进一步确认开采方案[1]。
水平井技术相较一般的油井，由于其井眼走向与油藏的存储层处于平行的位置，能够有效的扩大石油的采集面积，提高生产效益及经验的生产能力，且成本较低，适应性强，应用广泛。
1 油田概况华庆油田白153区长63油藏为三角洲前缘湖底滑塌浊积扇沉积，主要储层相带为浊积水道微相，属岩性油藏，砂体主方向为北东-南西向，油藏中深2025m，有效厚度12.2m，孔隙度11.96%，渗透率0.41mD，原始地层压力15.8MPa，原始气油比115.7m3/t，地面原油比重0.8537g/cm3，粘度6.40mPa·s，地层水矿化度113.18g/L，水型CaCl2。
主要开采层位长63，主力层长631平均钻遇有效厚度18.1m，长632平均钻遇有效厚度8.6m。
于2008年开始建产，主要采用菱形反九点井网，超前注水开发模式，大砂量压裂改造工艺。
2 水平井的设计水平井技术在经历了较长时间的发展后，人们对于应先其开采效果的影响因素也有了较为深刻的认识，开采油藏工程设计的合理性与开采效果有着直接的联系，即垂直方向的位置设定、水平段长度设计及其产能优化设计，具体情况取下：2.1 垂直方向的位置设定由于油藏存储层的有效厚度h勘探为12.2米，因此偏心距应设置D为1米、2米及215米。
胜利油田低渗透油藏压裂关键技术研究及应用
破裂 点 ， 成 压裂液 的大 量滤 失及裂 缝 的深度 伤害 ， 造
收稿 日期 ：Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ２ １ 一１ 一１ 作 者简介 ： 吴柏志（ ９ Ｏ ， 教授级 高级工程师 ， １ ７ 一） 男， 中国石油大学 （ 北京） 在站博 士后。通讯地址及单位 ： 中国石化 胜利
油 田分 公 司 。
１０ ４
内 蒙古 石 油 化 工
２１ 年第 ２ 期 ００ ４
胜 利 油 田低 渗 透 油藏 压 裂 关 键 技 术 研 究 及 应 用
吴 柏 志
（ 中国 石 油 大 学 （ 京 ） 北 京 昌平 北 ， １２４） ０ ２ ９
摘
要 ： 对低 渗透 油藏 天 然裂缝发 育 、 针 整体物 性 变差、 造难度 大 的矛盾 ， 目前压 裂配套 工 艺的 改 在
技术 ， 目前 低渗 油藏 的改 造工艺 已基 本 配套完 善 ， 在 解决 上述 问题 中 已初 步发 挥 作用 ［ 。但如 何进 一 步 １ ］
分布在渤南、 纯化 、 东风港等 ４ 个油田。 ２
１ ２ 油层 多、 ． 单层 薄、 间互 层发 育 统计 ７ ２个 区块 ２ ２ ２ ０个 小层 ， 均 单 层厚 度 ３ 平 ．
效 果和 弹性 开采 有效期 ， 合该 块 油藏特 征 ， 化工 结 优 艺 参数 ， 提高 了加 砂强 度 ， 实施后 单井 初产 大于 １ ． ００
ｔｄ 平均 有效 期达 到 ２ ６ｄ 特别 是 对于 厚 度相 近 的 ／， ６ ， 储 层随 着加砂 强 度的增 加 ， 日产及 累产 明显增 加 。 从
２１ 年第２ 期 ００ ４
吴柏志 胜利油田 低渗透油藏压裂关 键技术研究 及应用
压裂 材料 、 作业 工 具及设 备提 出 了更 高 要求 。
低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究的开题报告
低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究的开题报告一、研究背景及意义低渗透气藏是目前油气勘探与开发面临的重要问题之一，其中压裂技术是提高低渗透气藏开发效率和增产的关键技术。
而压裂水平井是压裂技术的重要手段之一，已经在国内外广泛应用。
然而，由于低渗透气藏具有地质构造、油层物性等特点，导致采收率较低，压裂水平井产能评价与优化研究是解决该问题的有效途径。
现阶段国内外对于压裂水平井产能评价与优化方面的研究已经有一定的进展，但是大部分研究都是针对单一场地的静态分析，缺乏对地质力学效应、流体动力学效应的考虑，在实际应用中存在一定的不足。
因此，本研究旨在通过开展低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究，深入分析流体运移特性、地质力学特征以及流场破裂机制等核心问题，为提高低渗透气藏开发效率及增产提供科学、可行的技术方案。
二、主要研究内容及技术路线1. 分析压裂水平井的有利物理化学特征及地质力学特征，建立地质模型。
2. 采用数值模拟方法对地下流动及产水特征进行研究，分析形成机理，并对压裂水平井技术方案进行优化设计。
3. 分析压裂水平井的流场破裂机制，探究破裂发展以及裂缝扩展规律并建立相应的数值模拟模型。
4. 在实际封闭式压裂水平井工程中开展数值模拟试验，利用试验结果评价压裂水平井产能并进行优化设计。
5. 在模拟试验的基础上，结合实际勘探开发条件及地质条件，开展压裂水平井技术路线优化设计，包括技术方案、压裂参数、水平井井距等。
6. 结合分析研究结果，实地验证优化设计方案，得出可靠、可行的压裂水平井产能评价与优化方案，并对未来研究方向进行展望。
三、研究预期成果1. 对压裂水平井产能评价与优化方面的关键问题进行深入研究，掌握该领域的前沿技术和最新进展。
2. 建立低渗透气藏压裂水平井的地质模型和数值模拟模型，深入分析压裂水平井的流动特性、地质力学特性以及流场破裂机制等关键问题，并对压裂水平井技术方案进行优化设计。
3. 通过模拟试验，评价不同类型的压裂水平井产能，并得出优化方案，提高勘探开发利用效率。
压裂技术在低渗透油藏中的应用与研究答辩
三、压裂机理研究
2、压裂液
压裂液是油层水力压裂时所用液体的总称。根据压裂液 在压裂过程中不同任务可分为 ：
前置液： 破裂地层，造成裂缝
同时延伸裂缝 携砂液： 从地面将支撑剂带入裂缝 ，
顶替液： 将携砂液送到预定位置
将井筒中全部携砂液替入裂缝中
三、压裂机理研究
3．支撑剂及裂缝导流能力
支撑剂是一种用来支撑裂缝，防止压裂裂缝重新闭合的固体颗粒， 填砂裂缝的渗透率与裂缝宽度的乘积称 其作用是通过在裂缝中的沉积排列来支撑裂缝，提高地下流体的连 为裂缝的导流能力，它的大小直接影响压裂 通性，从而达到增产的目的
目前在井组内S13-251虽有对应的注水井S13-26，但是注水 效果不是很理想。2008年1月底重射孔和酸化后，注水效果 保持良好，开井初期日注能力32m3/d， 3个月后，随着注入 量的增加，该井日注能力大幅度下降，直到现在注水量很不 稳定，平均日注能力15m3/d，严重影响S13-251的注水效果。 随着采出量的增加，井组的供液能力势必下降，油层能量势 必减小。S13-251井压裂后地层能量虽能有所增加，但S13-26 却不能及时补充亏损，势必影响S13-251的产液和产油能力， 进而影响井组内剩余油的开采、长期开发和进一步稳产。
（二）对井组内压裂井S13-251 主要工作及其效果
S13-251 井 压 裂 后 含 水 由 10.5% 上 升 到 40.5% ， 液 面 也 由 1650m 上 升 至 950m ， 日液能力1.0t/d上升 到7.5t/d（平均）， 日油水平0.9t/d上升 到4.4t/d（平均）， 说 明 S13-251 井 压 裂 后，产油能力增加， 增油效果明显。
S13-251井基础数据如下：
层位：沙三上 射孔井段：2478.0-2509.0，2512.8-2590.4 油层温度：106℃
水平井分段压裂在特低渗透油藏开发中的应用研究
314 （下转第287页）中国探明未动用石油地质储量中，低渗储量占60％以上，已成为陆上石油工业稳定发展的重要潜力，是未来石油工业可持续发展的方向。
由于低渗油藏渗流半径小，经济极限井距小，单井产量低，采用直井井网经济效益差。
各种水平井开发配套技术便应运而生，已成为低渗透油田有效的开采技术。
水平井分段压裂技术应用在特低渗透油藏开发中，能够极大地改善特低渗透油藏开发效率不高的现状，进一步满足社会对油气资源的需求。
1 水平井分段压裂技术的内涵水平井分段压裂技术指的是当压裂液高速通过射孔孔眼进入储层时会产生孔眼摩阻且随泵注排量的增加而增大，带动井底压力的上升，当井底压力一旦超过多个压裂层段的破裂压力，即在每一个层段上压开裂缝，它要求各个段破裂压力基本接近，可用孔眼摩阻来调节。
国内外于20世纪80年代开始研究水平井的压裂增产改造技术，在水力裂缝的起裂、延伸，水平井压后产量预测，水力裂缝条数和裂缝几何尺寸的优化，分段压裂施工工艺技术与井下分隔工具等方面取得了一定进展，但总体来讲不配套、不完善，特别是水平井分段压裂改造工艺技术和井下分隔工具方面与实际生产需求还存在较大的差距，有待进一步加大投入人力、物力攻关研究。
2 水平井分段压裂参数优化技术首先，分压段数优化。
对于一口给定的水平井，分压段数的多少是影响水平井压后效果最重要的因素之一，目前国内外通常把水平井各裂缝间的段长定100-120m，且基本按等间距来布缝，这种设定是否合理，争议颇多，部分技术人员将裂缝间干扰视为影响产量的重要因素，认为要扩大裂缝段长，控制分压段数；也有研究人员认为，在工程技术的允许范围内，尽可能压开多段裂缝。
具体实施的过程中，应当从以下几个方面加以考虑：储层渗透率、水平井段长度、储层非均质性、砂体钻遇、注水井。
其次，裂缝长度与导流能力。
水平井裂缝长度和导流能力主要受储层渗透率和水平井段长度的影响，随着有效渗透率增加，裂缝长度变短，裂缝导流能力增加；在有效渗透率一定的条件下，随着水平段长度的增加，裂缝长度相应变短，裂缝导流能力减少。
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一
通过理 论分 析 ， 可得 ￣ ｊ ｔ Ｃ Ｆ Ｄ 与ｆ （ Ｃ Ｆ Ｄ ） 关 系 曲线（ 如图 １ ） 。 因此在进 行产 能 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 算 得到压 裂 井的裂 缝产 能 。 ２ ． 压 裂水 平井 产能 预测 ２ ． １产 能预 测公式 的建 立 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 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 ：
应 用技 术
ｌ Ｉ Ｎ－ ＂ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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２ ５ ７ ０ ７ ７ ） ［ 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 ： Ｆ ３ ２ ５ ． ２ ７ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ ５ ９ ０ － ０ １
产 能公 式 为 ：
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１ ． ８ ４ ２ ｘ １ ０
［ １ Ｉ ｌ
Ｚｘｆ
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将 上式 与普 通直井 拟 稳态产 量公 式相 对 比有 ：
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ｌ ｎ 一二＝Ｉ ４ ｎ ２ ＋二＋ｆ （ ｃ ）
ｘ ／ ４ ‘ …
１ ２ 当量井 径模型
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 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 ， 反 演后 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
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 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 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 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 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 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 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 式， 中加 以应用 ， 有力 指导 高效 开发 。 １ ．压裂 缝产 能评 价参 数 大量 研究 表 明， 垂 直裂缝 井的增 产效 果可 以用两个 无量 纲参数 进行 评价 ， 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 。 １ １ 裂缝 导流 能力 定量描述水 力裂缝 导流 能力 的参数 是导流 系数ｃ ｆ ， 即缝渗 透率 与裂缝宽度
ｒ ｇ ｌ ＝
＼ ＼
５ ：０ ． ４ ９ ９ ｘ ／ ｌ
ｒ ｅ ｑ ２ ＝ｒ口 ４＝０ ． ４ ９ ９ ｘ ， ２
ｒ ｅ
ｏ ３： ０ ． ４ ９９ ｘｒ
＼
＼
、
《
则根 据压 降叠 加 原理 ， 可 求得 裂缝 系统 的总 流量 为 ：
５ ４ ２ ． ８ ７ ｋ ｈ （ ｐ 一Ｐ ）
由此得 到 当量井 径计 算公 式 ：
＝
２ ｘ ｒ ｅ ｘ ｐ ｛ 一 ［ ３ ／ ２ ＋ 厂 （ ｃ ∞） 】 ｝
的乘积， 其无量纲表达式为： Ｃ ： ｋ ｃ ｗ ／ 缸ｒ 。
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 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 ３ ０ ０ ７ ｍ２ ・ ｃ ｍ， 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 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 致 在裂 缝壁 面存 在流 量分 布 。