水平井大规模压裂试井解释案例分析

中图分类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ３
文献标识码 ： Ｂ
０ 引
言
庆 油 田于 ２ ０ １ ３年开始 进行 致密 油 开发 ， 现 已钻水 平 井３ ９口。在 开发 过程 中 ， 水 平井 大 规模 压裂 的效 果
我 国致密 油勘 探 起 步 较 晚 ， 之 前 比较 通用 的术
评价、 Ｓ Ｒ Ｖ面积 、 缝长都是急需解决 的问题。 致密油的开发使得传统的试井解释方法受到了 挑 战 。首 先 ， 由于 天然 产能低 ， 要 采用 水力 压裂 方式
２ ０ １ ５ ） 。
近年来 ， 我 国在 致密 气 、 致密 油 的勘探 与开 发方 面取得 了很 大 的进 展 。２ ０ １ ２年 致 密 气 产 量 约 占全 国天然 气 总产量 的 ２ ８ ％； 发 现 了 目前 全 国最 大 的苏 里 格致 密气 区。致 密 油 在 鄂 尔 多斯 、 准噶尔、 松辽、
２ ０ １ ７ 年 ４月
油
气
井Hale Waihona Puke 测试 第２ ６ 卷
第 ２ 期
水 平 井 大 规 模 压 裂试 井 解 释 案例 分析
张晓辉 查文舒 李道伦 曾亿 山 卢德唐
（ １ ． 大庆油 田有限责任公司测试技术服务分公 司 黑龙 江大庆 １ ６ ３ ４ ５ ３ ； ２ ． 合肥工业 大学 摘要 安徽合肥 ２ ３ ０ ０ ２ ６ ； ３ ． 中国科学技术 大学 安徽合肥 ２ ３ ０ ０ ２ ６ ）
基于解 析 解 的解释 方法 。考 虑 到压裂 缝 网与水 平井
美致密油气储层特征有 明显 区别 ， 北美致密油层储 层孔隙度在 ５ ％ １ ３ ％范围内， 而地下渗透率 大约 ０ ． ０ １ ～１ ． ０ ０ ｍ Ｄ ； 我 国现 已发现致密油储层 的孔 隙 度均相对较低 ， 一般小于 １ ２ ％， 地下渗透率大 多在 ０ ． ０ ０ ５ — ０ ． ２ ０ ０ ｍ Ｄ之间（ 邹才能等 ， ２ ０ １ ５ ； 王晓琦等 ，
语为低渗透油藏。自 ２ ０ １ ０ 年 以来 ， 致密油这一术语
才被广泛接受和采用 （ 邹才能等 ， ２ ０ １ ０ ） 。赵政璋等 （ ２ ０ １ ２ ） 认为 ， 致密油是指夹在或紧邻优质生油层系
的致 密碎 屑岩 或者 碳 酸 盐储 层 中 ， 未 经过 大 规 模 长 距离运移而形成 的油气 聚集。因而 ， 一类致密油储 层 是未 经过 输运 形成 的致 密 油 层 ； 另一 类 是 经 过 短 距 离输 运而 形成 的致 密油 层 。
的复 杂性 、 解 析解描 述 能力 的有 限性 ， 数值 解可 更好 模拟地 层 流 动规 律 （ Ｃ ｉ ｐ ｏ ｌ ｌ ａ等 ， ２ ０ １ ０ ； Ｌ ｉ Ｄ ａ ｏ ｌ ｕ ｎ等 ，
２ ０ １ ６ ） 。为 此 ， 本 文基 于 Ｐ Ｅ Ｂ Ｉ网 格 与 油 水 两 相 模
渤海湾、 四川等都有重大发现 （ 邹才能等 ， ２ ０ １ ５ ） 。大
增 加 井与地 层 的接 触 面积来 提 高单井 产 能 。复 杂 的 缝 网结 构 、 难 以预测 的支 撑 剂 在 地 层 中的分 布 使 得 对 微 裂缝 的精 细描 述 十分 困难 。其次 ， 在 压裂 中 ， 大
量 的砂 、 大 量 的水被 注 入 到 地 层 中严 重影 响原 始 地
建 立油水 两相渗流方程 ， 基于 Ｐ Ｅ Ｂ Ｉ网格进行 数值 求解 ， 对大庆 油 田某 多段压 裂水 平井 的压 力恢 复数
据进行解释 与分析 。研 究表 明 ， 数值试 井解释 方法 能够解释 出压裂 改造 区域（ Ｓ Ｒ Ｖ） 大小、 裂缝 的缝长及 其 闭合 情 况。压裂设计参 数下的流动很难 出现第一线性流 ， 因而 当实测压 力导 数 出现 第一径 向流特 征 时， 地层 裂缝可 能部
型， 对 多段 压裂 水平 井 的压力 恢 复数据 进行 解 释 ， 并
［ 基金项 目］ 国家科技重大专项“ 新一代油藏数值模 拟软件 ” （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ９ — ０ ０ ６ ） 、 中石油 一中科院 战略合 作项 目“ 页岩 气钻完 井井壁 稳定与开发工程 技术研究 ” （ ２ ０ １ ５ Ａ ， ４ ８ １ ２ ） 内容 。 ［ 作者简介】 张晓辉 ， 男， １ ９ ７ ６ 年 出生 ， 工程师 ， ２ ０ ０ ２ 年７ 月毕业于大庆石 油学院计算机 软件专业 ， 目前从事试 井解释 方法研究 工作。
水平井大规模压裂试井解释案例分析项采用线性隐式化对弱非线性项采用显式线性化采用上游加权方式有jtnijopjpipnjpnijtijoswnpnjpniswcoppicowswiqn1osc6其中ppn1pnswsn1wsnwn为时间步当生产制度为定油水总产量井为内边界时若近似认为周围网格的压力近似相等忽略井筒中的重力项则有流量公式
层 分 布 。另 外 ， 压裂 前 后 地 层 的 相 对 渗透 率 曲线 也 会 变化 。这 些 给流 动模 拟 、 压 力恢 复数 据 解 释 带 来
很 大 的挑 战 。
致密储层的地面空气渗透率小于 １ ｍ Ｄ 、 地下覆 压 渗透率 小 于 ０ ． １ ｍＤ。单 井一 般无 自然 产能 ， 需 要
通 过大规 模压 裂技 术 才能形 成 工业产 能 。 中国和 北
解 析与 半解 析方 法经 常用 来研 究井 的 瞬态压 力 响应 特 征 。 Ｍｅ ｄ ｅ ｉ ｒ ｏ ｓ 等（ ２ ０ １ ０ ） 考 虑水 平井 的人 工 致 裂 的缝 网与 地层 非 均 质性 ， 建 立 了半 解 析 模 型 并 研 究压 力 响 应 特 征。Ｂ ｒ ｏ ｗｎ等 （ ２ ０ ０ ９ ） 和 Ｏｚ ｋ ａ ｎ等 （ ２ ０ １ １ ） 采 用 三 线 性 流 模 型， 进 行 研 究 。 姚 军 等 （ ２ ０ １ １ ） 研 究 了低渗 透 油藏 的压裂 水平 井 三线性 流试 井模 型 。耿 文爽等 （ ２ ０ １ ３ ） 研 究 了低渗 透 油气藏 下 的
分 闭合 ， 这将减 弱裂缝 间的流 动干扰 ， 有助于形成第 一径 向流。相关研 究对实测压力数据拟合有指 导意义 。 关键词 多段压 裂水平井 压裂 改造 区域 裂缝半长 第一径 向流 Ｐ Ｅ Ｂ Ｉ网格 大庆油 田
文章编号 ： １ ０ ０ ４ —４ ３ ８ ８ １ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ —０ ０ ２ ３—０ ５