低渗透气藏压裂水平井产能研究_黄利平
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。
低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究
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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
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]。
低渗透气藏分段压裂水平井非稳态产能模型
低渗透气藏分段压裂水平井非稳态产能模型朱世琰;李海涛;孙正丽;黄诚【摘要】针对压裂水平井产能预测模型未考虑地层流体直接流入水平井筒问题，研究应用气体不稳定渗流公式和势的叠加原理，把每条裂缝和水平井筒均看成由无数个点汇组成，建立考虑地层流体直接流入水平井筒情况下，裂缝与水平段同时生产时的低渗透气藏水平井分段压裂完井非稳态产能预测模型，讨论不同气藏基质渗透率情况下裂缝参数对压裂水平井产能的影响。
实例计算结果表明，在不同基质渗透率下，优化出的水平井分段压裂完井裂缝参数不同，基质渗透率越低，累积产气量越小，需要压开的裂缝越多，缝长与间距的比值越大。
所建模型有利于指导物性不同的储层裂缝参数的优化，可为低渗透气藏水平井分段压裂优化设计提供理论依据。
%Generally, models for productivity forecast of fractured horizontal gas wells seldom take into account the influx course of formation fluid directly flowing into horizontal a well bore, which results in difference between actual conditions. To remedy this situation, the unsteady gas seepage formula and potential superposition theory are adopted to establish the transient productivity model of multi-stage fractured horizontal well in low permeability gas reservoirs. The proposed model considers that, in the case of formation fluid flowing directly into a horizontal well bore, fractures and horizontal well bore produced together. And the influence of fracture parameters on fractured horizontal gas well productivity under different matrix permeability is also discussed. Case studies show that under the condition of different matrix permeability, fracture parameters optimization is also different; the lower the matrixpermeability the smaller the cumulative gas production. The more fractures are needed, the higher the ratio of fracture length to spacing is. The model is beneficial to guiding fracture parameters optimization of different physical property reservoirs and to providing theoretical basis for multi-stage fractured horizontal well optimization design in low permeability gas reservoirs.【期刊名称】《深圳大学学报（理工版）》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】7页(P266-272)【关键词】低渗透气藏;水平井;分段压裂;产能预测;非稳态;裂缝参数【作者】朱世琰;李海涛;孙正丽;黄诚【作者单位】西南石油大学石油与天然气工程学院，成都610500;西南石油大学石油与天然气工程学院，成都610500;中石油新疆油田公司工程技术研究院，新疆维吾尔族自治区克拉玛依834000;西南石油大学石油与天然气工程学院，成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE3水平井分段压裂完井是低渗透油气藏长期高效开发的重要手段.许多学者在压裂水平井的产能预测方面做了卓有成效的工作.但现有的研究成果一般都没有考虑地层流体直接流入水平井筒的流入过程［1-12］，而是直接假设地层流体先沿裂缝壁面均匀地流入裂缝，然后再由裂缝流入水平井筒.为此，本研究建立了考虑地层流体直接流入水平井筒的低渗透气藏水平井分段压裂完井非稳态产能预测模型，讨论了不同气藏基质渗透率情况下裂缝参数对压裂水平井产能的影响，提出裂缝长度/裂缝间距的评价指标，以提高水平井分段压裂改造效果及水平井控制气藏的采收率. 根据分段压裂水平井的工艺特点，建立的物理模型如图1，假设条件为:①上下封闭无限大均质地层，不考虑重力作用的影响;②水平井实施分段压裂，压裂后形成N条垂直裂缝，且对称分布于水平井筒两边，裂缝高度等于气藏厚度;③水平井筒位于x轴上 (趾端位于原点)，将水平井筒从趾端到跟端分为N段，每段长度为d=L/N，每段中点处有一条裂缝;④地层为等温不稳定单相气体渗流，满足达西定律;⑤流体沿裂缝壁面均匀流入裂缝，再经裂缝流入水平井筒，同时考虑流体由地层直接流入水平井筒的渗流过程.将每条裂缝两翼分别分成n等份，水平井筒每一段分成M等份(M为偶数)，每等份作为一个点汇进行研究.1.2.1 水平井筒生产时地层中任意一点的压降计算水平井筒第i段第j点汇的坐标为(xij，0)，其中心坐标为根据气体不稳定渗流公式［13］及势的叠加原理，在t时刻第i段，M个点汇共同对地层中任意一点(x，y)产生的压降为其中，pi为原始地层压力 (单位:MPa);p(x，y，t)为地层中任意一点(x，y)在t时刻的压力 (单位:MPa);psc为地面标况下的压力，本研究取0.101 MPa;T为地层温度(单位:K);Tsc为地面标况下的温度，本研究取293.15 K;Z为气体偏差因子，量纲一;μ为气体黏度(单位:mPa·s);K为地层基质渗透率(单位:μm2);h为气藏厚度(单位:m);t为渗流时间(单位:d);L为水平井筒长度(单位:m);φ为地层孔隙度，量纲一;Ct为综合压缩系数(单位:MPa-1);η为地层导压系数(单位:μm2·MPa/(mPa·s))，η =K/(φμCt);qijsc为水平井筒第i段第j点汇在标况下的产量(单位:m3/d).在t时刻，整个水平段共同对地层(x，y)点产生的总压降为1.2.2 裂缝生产时地层中任意一点的压降计算以第j点汇的中心坐标表示第i条左翼裂缝上的第j个点汇的坐标为同理，第i条右翼裂缝上的第j个点汇的坐标可表示为由势的叠加原理，可得出N条裂缝同时生产时，地层中任意一点(x，y)在t 时刻产生的总压降为其中，qfiljsc和qfirjsc为第i条左右翼裂缝第j点汇的产量(单位:m3/d).1.2.3 水平井筒和裂缝同时生产时地层中任意一点的压降计算综合式(2)和式(3)，压裂水平井中裂缝和水平段同时生产时，对地层中任意一点(x，y)在t时刻产生的总压降为由于人工裂缝的产生，使地层压力重新分布.左右两翼裂缝对称分布在水平井筒两侧，所以左右两翼裂缝尖端的压力相等，在此取右翼裂缝尖端的压力作为裂缝尖端压力pfi.在t时刻第i条裂缝尖端产生的压降为根据面积相等原则，可将每条裂缝视为流动半径为，地层厚度为w，边界压力为裂缝尖端压力pfi，井底流压为第i条裂缝流入水平井筒中点处的压力pwfi，流动方式为平面径向流的微型气藏，则气体由裂缝向井筒的渗流过程［7］表示为其中，qfisc为第i条裂缝在标况下的产量 (单位:m3/d);Kf为裂缝渗透率 (单位:μm2);w为裂缝宽度(单位:m);rw为水平井筒半径(单位:m);S为总的表皮系数，量纲一.因为流体在水平井筒内的压力损失比基质中的小，所以可近似认为裂缝底部的压力与水平井筒内的压力相等［5］，即 pwfi=pwf.将式(5)和式(6)联立，可得到流体由气藏或经第i条裂缝，或直接流入水平井筒的整个流动过程的计算式裂缝和水平段同时生产时，分段压裂水平井产量为水平段产量和各条裂缝产量之和，即由此可得含有N+NM个未知数(N个qfisc，NM个qijsc)，N+NM个方程(式7)的方程组，该方程组可封闭求解.以川西新场气田沙溪庙组JS2气藏中分段压裂水平井为例，对比文献［4-5，14］和本研究的产能预测方法，计算压裂后水平井的产能，结果如表1.基本参数为:气藏平均厚度25.63 m;地层平均渗透率0.169×10-3μm2;地层平均孔隙度9.71%;井筒半径0.1 m;水平段长度800 m;地层温度340.15 K;原始地层压力43.2 MPa;井底流压30 MPa;综合压缩系数0.000 55 MPa-1;气体偏差因子1.093 3;气体黏度0.018 1 mPa·s.压裂形成3条横向裂缝，各条裂缝长度100 m，裂缝渗透率60 μm2，裂缝宽度0.005 m，生产时间360 d.从表1可以看出，考虑地层流体直接流入水平井筒的水平井产量较高.由于水平井筒沿程地层流体的流入占总产量的比例较大，所以不考虑地层流体直接流入水平井筒时，不能反映压裂水平井的真实情况.本研究模型为非稳态模型，此处压裂后水平井产量并不是压裂完开始投产的最大产量，而是生产稳定后的产量，与稳态模型计算的产量有差别，非稳态模型可以计算不同时间的产量，更加符合实际情况.经过对比得出，本研究方法的计算值与其他方法的计算值最大相对偏差为4.83%，符合工程计算要求，说明该非稳态模型是合理的，可以用来进行压裂水平井产能计算.讨论不同气藏基质渗透率情况下，裂缝参数对分段压裂水平井产能的影响.设计的基质渗透率分别为1×10-6、1×10-5、1×10-4和1 ×10-3μm2，其他基本参数如前所述.在以上基质渗透率下，利用本研究建立的产能模型分别计算裂缝条数、裂缝长度和裂缝间距与产气量的关系，评价裂缝参数对分段压裂水平井产能的影响. 由图2可见，在其他裂缝参数一定的情况下，不同的基质渗透率，裂缝条数优化结果不同.基质渗透率越低，累积产气量越小，则需要压开更多的裂缝使水平井获得更高的产能.这是因为气藏基质渗透率低，连通性差，致使水平井产能低，压开更多的裂缝可以增加气体渗流的通道，扩大水平井筒与储层的沟通面积，提高储层的动用程度和水平井产能.所以压开的裂缝条数要与储层物性相匹配.对于某一特定的基质渗透率来说，裂缝条数越多，累积产气量越大.当达到一定条数后，累积产气量上升趋势变缓，说明裂缝条数并不是越多越好，存在一个最优值.通过产能预测模型计算得出，当基质渗透率分别为1×10-6、1×10-5、1×10-4和1×10-3μm2时，优化后的裂缝条数依次为14、10、8和4条.考虑了不同气藏基质渗透率下裂缝长度、裂缝间距对水平井产能的影响，提出新的评价指标为:裂缝长度与裂缝间距的比值 (缝长/间距).图3表明气藏基质渗透率不同，模拟出的最优的缝长/间距不同.基质渗透率越低，缝长/间距越大.基质渗透率分别为1×10-6、1×10-5、1×10-4和1×10-3 μm2时，优化后的缝长/间距分别为5.2、3.1、2.3和0.65.根据前面优化后的裂缝条数即可得出最优的裂缝间距，再根据缝长/间距的优化结果，即可得出相应的合理的裂缝长度分别为300、275、260和173 m.本研究应用气体不稳定渗流公式和势的叠加原理，结合实际建立了考虑地层流体直接流入水平井筒的分段压裂水平井非稳态产能预测模型.分析表明，在其他参数一定的情况下，裂缝条数、长度和间距都存在一个最优值，但并非越大越好;气藏基质渗透率不同，裂缝参数对分段压裂水平井产能的影响也就不用，进而影响水平井分段压裂完井裂缝参数的优化，基质渗透率越低，累积产气量越小，裂缝条数越多，缝长/间距越大.book=267,ebook=202【相关文献】［1］Roberts B E，Engen V H.Productivity of multiply fractured horizontal wells in tight gas reservoirs［C］//Society of petroleum Engineers Offshore EuropeConference.Aberdeen(UK):［s.n.］，1991:133-141.［2］Lang Zhaoxin，Zhang Lihua.Investigation on productivity of fractured horizontal well ［J］.Journal of the University of Petroleum:Natural Science Edition，1994，18(2):43-46.(in Chinese)郎兆新，张丽华.压裂水平井产能研究［J］.石油大学学报自然科学版，1994，18(2):43-46. ［3］Cvetkovic B，Sagen J，Rigatos E N，et al.Modeling the productivity of a multifractured-horizontal well［C］//Society of Petroleum Engineers Rocky Mountain Petroleum Technology Conference，Keystone(Colorado): ［s.n.］，2001:1-17.［4］Ning Zhengfu，Han Shugang，Cheng Linsong，et al.Productivity calculation method of fractured horizontal wells in low permeability oil 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低渗气藏水平井压裂改造技术的研究与应用
低渗气藏水平井压裂改造技术的研究与应用摘要水平井可以提高单井产量，增加原油的可采储量，提高油气田勘探开发的综合效益。
尤其对于低渗油气田，效果显著。
以美国为例，水平井钻井成本已降至直井的1.2～2倍，而水平井的产量却是直井的4-8倍；分段压裂是水平井的有效关键配套技术之一。
运用水平井分段压裂技术，可有效改善低渗透油气藏的流动特点，提高最终采收率。
苏XX位于内蒙古自治区鄂托克前旗城川镇克珠日嘎查的地层整体表现为有效砂体发育、储层物性好，是天然气富集区。
关键词低渗气藏；水平井；分段压裂1 水平井压裂改造技术的研究1.1 水平井开发的优点1）由于低渗气藏渗流阻力大，生产压差一般都较高，而水平井近井压降比直井小且为直线型，可以采用较小生产压差进行生产，延缓见水时间，提高最终采收率；2）水平井可以连通垂直裂缝，增大气井渗透率。
提高低渗气藏产气量和采气速度；3）水平井单井产量高。
可以减少钻井量，实现稀井高产投资。
集中采气成本低，经济上大大优于直井开采。
1.2水平井开发存在的技术问题1）在油气层保护技术方面；2）在气藏工程设计中，确定水平井是否优于直井开发技术；3）气藏条件。
气藏的压力、有效厚度、裂缝发育情况、垂向渗透率等，都直接影响水平井的开发效果；4）井的生产速度比预计的要低，而且经济效益差。
目前仍未发现有效的增产措施。
导致这些井生产速率低的原因包括砂岩的垂相非均质、水平渗透率和相渗透率较低等；5）应用增产措施过程中或由于仪器的精确程度有限，容易导致储层出砂以及损害储层等不利气田开发情况。
2 苏XX水平井分段压裂施工2.1地质简介斜深3850.0m入靶，于井深5003.0m，垂深3578.85m完钻，钻井周期62天。
技术套管下深3831.47m。
该井水平段长度1153.0m，累积砂岩长度（测井统计）936.7m，砂岩钻遇率81.2%；有效储层长度658.6m，有效储层钻遇率57.1%。
2.2邻井生产情况苏XX水平井所在区域邻近生产井3口，目前平均单井日产气1.2×104m3/d。
低渗凝析气藏压裂渗流机理与产能评价研究的开题报告
低渗凝析气藏压裂渗流机理与产能评价研究的开题报告一、课题背景低渗透凝析气藏难以充分开发，包括多种技术手段，其中之一便是压裂技术。
目前，压裂技术已被广泛应用于常规气藏，但却很难在低渗透凝析气藏上产生理想效果。
压裂过程中，裂缝的尺寸、数量、朝向、分布等是影响透气性能的主要因素。
因此，在压裂设计和评价中，了解低渗透凝析气藏压裂渗流机理和产能评价显得尤为重要。
二、研究内容和研究目的本研究旨在探讨低渗透凝析气藏压裂渗流机理与产能评价方法，具体内容包括：1. 低渗透凝析气藏压裂设计方法。
对低渗透凝析气藏低渗透性质、裂缝渗流机理、压裂参数等因素进行分析研究，提出适合低渗透凝析气藏的压裂设计方法。
2. 低渗透凝析气藏压裂渗流机理研究。
采用实验室模拟和数值模拟两种方法研究低渗透凝析气藏压裂过程中裂缝的尺寸、数量、朝向、分布等影响透气性能的主要因素。
3. 低渗透凝析气藏产能评价方法。
通过分析低渗透凝析气藏压裂渗流机理，提出适用于低渗透凝析气藏的产能评价方法，并进行实验验证。
本研究旨在为低渗透凝析气藏的压裂技术提供科学的理论基础和可行的工程实践方法，为低渗透凝析气藏的开发提供技术支撑。
三、研究方法本研究采用实验室模拟和数值模拟相结合的方法进行研究，具体步骤如下：1. 实验室模拟：在不同条件下，通过实验室模拟压裂实验进行渗流机理研究和产能评价。
2. 数值模拟：采用有限元法建立数值模型，通过数值模拟进行渗流机理和产能评价研究。
四、研究预期成果通过本研究，预期达到以下成果：1. 提出适合低渗透凝析气藏的压裂设计方法，有效提高压裂效果。
2. 研究低渗透凝析气藏压裂渗流机理，深入了解裂缝的尺寸、数量、朝向、分布等影响透气性能的主要因素。
3. 提出适用于低渗透凝析气藏的产能评价方法，为产能评价提供科学有效的理论支撑。
五、研究计划及进度安排1. 前期准备阶段：文献资料搜集、压裂实验室建设等。
2021年3月-2021年6月。
2. 研究方法和方案确定阶段：压裂实验设计、数值模拟方法确定等。
低渗透气藏水平井产能分析
虑启动 压力 梯 度 和 高 速 非 达 西 效 应 时 无 阻 流 量 为 16. 699 × 104 m3 / d 。根据上述数据可以看出 , 高速非 达西效应对低渗透气藏水平气井生产存在一定的影 响 ,但较小 。这是因为水平井周围气体渗流的过流面 积很大 ,导致气体渗流速度较小 。因此 ,当气体渗流速 度较小时主要是受低速非达西效应影响 。
G =
p
响分析
( 5) dp, μZ ∫
p0
p
某气藏的基本参数 :渗透率为 0. 5 × 10 - 3 μm2 ,黏度 为 0. 015 mPa ・ s ,相对密度为 0. 6 ,压缩因子为 0. 89 ,面 积修正因子为 1. 1 ,地层压力为 30 MPa ,井径为 0. 1 m , 泄油半径为 1 000 m ,井长为 600 m ,储层厚度为 5 m 。 气井按无阻流量的 1/ 3 配产即 6 ×104 m3 配产 时 ,由式 ( 6 ) 作考虑启动压力梯度影响的压降分布曲 线 ; 并由式 ( 8) 作水平段长度与产量的关系曲线图 , 结 果如图 2 、 图 3 。由图可知 ,当其他参数一定时 ,随着启
v = K dp λ - B , μ dr
dp >λ B dr dp λ ≤ B dr
( 1)
0,
将式 ( 1) 变形可得到压降公式 :
μ dp =v +λ B 。 dr K
因此 ,可以认为在低渗透气藏中 ,气体渗流产生的压降 等于达西流动产生的压降和考虑启动压力梯度产生的 压降之和 ; 同时考虑启动压力梯度及高速非达西效应
2p λ ζ,ψ ) 到 (ζ B 。采用目前气田常用单位 , 从 ( i , μZ ψ i ) 进行积分 ,整理得到稳定渗流的压力分布 : (ψ ) - 0 . 636 6 α ζ ζ ) = cG ( sinh i - ψ i - sinh -3 1 . 29 ×10 α q sc T (ζ ) ( 6) i - ζ
低渗透裂缝性油藏水平井压裂优化设计开题报告
低渗透裂缝性油藏水平井压裂优化设计开题报告一、选题背景及研究意义水平井压裂技术是目前油气开发中一种重要的增产手段。
其中，低渗透裂缝性油藏是一类特殊的油藏类型，将水平井和压裂技术结合起来，可以有效提高裂缝效果，增加油气产量。
因此，针对低渗透裂缝性油藏的水平井压裂优化设计具有重要的研究意义。
二、研究内容及方法本研究计划选取某低渗透裂缝性油藏为研究对象，以水平井压裂技术为手段，通过系统地分析和优化水平井的位置、井段设计、压裂参数等因素，实现最大程度地提高裂缝效果和油气产量的目标。
具体来说，工作步骤包括：1. 详细调研和分析该低渗透裂缝性油藏的地质特征和流体特性，制定研究方案。
2. 采取三维地质建模技术，综合考虑裂缝发育方向、孔隙度、渗透率等影响因素，确定合适的水平井设计方案。
3. 通过有限元数值模拟方法，评估井段压裂效果，并根据模拟结果对井段设计和压裂参数进行优化调整。
4. 通过实验室对岩心样品进行分析试验，获得具体的岩石力学参数和裂缝特性参数，为优化水平井位置和压裂参数提供依据。
5. 最终制定优化方案，并进行现场试验验证。
三、预期成果及意义通过本研究，预计可获得以下主要成果：1. 确定适合低渗透裂缝性油藏的水平井设计方案，指导工程实践。
2. 优化井段设计和压裂参数，为提高裂缝效果和油气产量提供依据，并降低开发成本和投资风险。
3. 拓展水平井压裂技术在低渗透裂缝性油藏的应用领域，丰富该技术在油气勘探开发领域的应用实践经验。
4. 为解决低渗透裂缝性油藏开发难题，促进油气资源的科学开发和利用提供科学依据。
综上所述，本研究对与油气开发相关领域具有重要的理论意义和实践意义。
低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究
contents •引言•低渗透气藏水平井开发技术概述•水平井开发技术经济界限研究•低渗透气藏水平井开发技术方案优化•低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究结论与建议•低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究案例分析目录研究背景与意义低渗透气藏在我国天然气资源中占据重要地位，但由于其储层物性较差，开发难度大，需要采用水平井等先进技术提高单井产量和采收率。
目前，对于低渗透气藏的开发技术经济界限研究尚不充分，缺乏定量分析方法和相关指标体系，导致开发决策缺乏科学依据，存在一定的盲目性。
因此，开展低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究具有重要的理论和实践意义，可以为优化开发方案、提高投资效益和降低开发风险提供指导。
研究目的研究方法研究目的与方法低渗透气藏特点03水平井技术的适用范围水平井开发技术简介01水平井技术定义02水平井技术的优势技术经济界限研究的重要性控制开发成本通过技术经济界限研究，可以找出最适合的钻井方案和生产方案，从而降低开发成本。
指导未来开发通过技术经济界限研究，可以了解不同开发方案的技术经济效果，从而指导未来的开发规划和决策。
提高开发效益开发方案和技术路线，从而提高开发效益。
基于给定的地质储量和工程条件，预测不同开发方案的经济效益，选择最优方案。
动态分析法考虑资金的时间价值，预测未来现金流，计算开发方案的内部收益率和净现值等指标。
静态分析法技术经济界限研究方法VS不同渗透率和储层深度的影响水平井长度和钻井液的影响优化目标与约束条件优化目标提高低渗透气藏采收率、降低开发成本和提高经济效益。
约束条件资源储量、地质条件、技术水平、经济因素等。
方案优化与对比分析水平井设计优化包括井眼轨迹优化、水平段长度优化、钻井液体系优化等。
压裂技术优化针对低渗透气藏特点，采用多段压裂、水力喷射压裂等技术。
增产措施优化采用综合酸化、二氧化碳吞吐等措施提高单井产能。
方案对比分析通过对不同方案的开发效果、成本投入等方面进行对比分析，选择最优方案。
浅析特低渗透油藏压裂水平井流入动态研究
浅析特低渗透油藏压裂水平井流入动态研究摘要:对于压裂水平井而言,由于井型和裂缝的特殊性,其开采方式区别于普通直井、水平井,流体流动的主要通道为压裂后形成的裂缝,因此渗流规律更为复杂。
本文分析了压敏效应、溶解气、含水对压裂水平井产能的影响,并在此基础上,推导了新型的压裂水平井流入动态方程,在此基础上,对含水状态下流入动态曲线的特征进行了分析。
关键词:低渗透压裂水平井压敏效应1 压敏效应根据大量的实验结果可以得到岩石的渗透率跟有效压力之间的关系式为:式中为岩心初始渗透率10-3μm2;为岩心当前渗透率,10-3μm2;为当前地层压力,MPa;为初始地层压力,MPa;为应力敏感性系数。
2 溶解气影响在油井生产过程中,随着流压的降低、生产压差的增大,油井产量反而上升;但另一方面,随着生产压差的增大、流压的降低,溶解气析出,气体饱和度增大,液相(油、水)饱和度降低,液相的导流能力减小,使得产油或产液指数下降,对提高产量不利。
当产油或产液指数下降的作用占优势时,油井产量将随生产压差增大而减小,流入动态曲线出现一个最大产量点。
假设各向同性均质圆形地层中心一口井,流体稳定流动。
根据Darcy公式,单相流体平面径向流的产量公式为:式中,为油井产量,m3/d;为地层渗透率,10-3μm2;为油层厚度,m;为原油的粘度,mPa·s;为原油体积系数。
井底附近地层中油、气、水三相流动时,油相和液相相对流动能力定义为:式中,为油井产量,m3/d;为渗透率,10-3μm2;为油层厚度,m;供给半径,为井筒半径,m;为平均地层压力,MPa;为原油的粘度,mPa·s;为原油体积系数;为应力敏感性系数;,为油相、液相相对流动能力;、、为采出1t地面油时,对应油、气、水在井底条件下的体积,m3;为饱和压力,MPa;为井底流压,MPa;为标准状况下压力,MPa;为泡点压力下油相体积系数,m3/m3;为油藏当前温度,K;为标准状况下温度,K;为含水率;为油相压缩系数;为气体压缩因子;为油的储罐密度,g/cm3;为气体溶解度系数,m3/(t·MPa)。
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
低渗透气藏的开发特点及产能分析
低渗透气藏的开发特点及产能分析X石秀华(中原油田勘探开发科学研究院文留北部勘探研究项目部,河南濮阳 457001) 摘 要:在我国,大多数气藏属于低渗气藏,低渗气藏普遍具有低孔低渗的特点。
其开发特点为:气井自然产能普遍较低且分布极不均,生产压差大,稳产条件差,大部分井投产前需要进行加砂压裂改造。
本文针对低渗透气藏的开发特点与产能进行了研究,并介绍了国内外对低渗透气藏的研究现状。
关键词:低渗透气藏;地质特征;压敏性;气井产能;产能分析 中图分类号:T E348 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)12—0059—02 与油藏相比,天然气藏的储层物理特性更为复杂,气体有不同于液体的特殊的可压缩性。
低渗透气藏普遍具有低孔低渗的特点,气、水及少量的油赖以流动的通道很窄,渗流阻力很大,液、固界面及液、气界面的相互作用力很大,使水锁效应和应力敏感性明显增强,并导致油、气、水渗流规律发生变化。
由于这类气藏的储层具有非均质性强,孔喉半径小,含水饱和度高等地质特征,所以在开发方面它们与常规气藏之间有相当大的差异。
我国已经开发了几个这类气藏,取得了一些经验和教训,主要开发工艺技术为:¹开展气藏精细描述,划分出各类储层的分布范围;º储层易受到损害且难于恢复,必须采取保护储层的钻井完井技术;»实施加砂压裂改造工艺技术,该技术能够明显改善储层渗流条件,大大提高气井产能。
1 低渗透气藏的特点对于气藏来说,目前世界上通常将渗透率小于1×10-3L m2的储层划分为低渗透储层或低渗透气藏,将渗透率小于0.1×10-3L m2的气藏称为特低渗透气藏。
低渗透气藏较之一般的常规气藏的主要区别是其储层的孔隙度低、渗透率低、非均质性强、采收率低:产出条件除孔隙介质外,往往伴有裂缝和储层成岩后发生变化。
由于开采工艺复杂、开采成本较高,相应其经济效益也较低。
但在气藏开发中,低渗透气藏具有广泛的资源,因此有重要的价值。
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。
低渗透率油藏压裂水平井产能影响因素重点
石油学报文章编号:025322697(1999 0420051255低渗透率油藏压裂水平井产能影响因素张学文3(中国石油天然气集团公司方宏长裘怿楠章长钐(石油勘探开发科学研究院北京摘要:通过科学的抽象, 建立了大量的非均质地质模型, , 藏中的开发动态, 、K v K h 、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、:3条相对较优; ; , 存在相对较优的裂缝导流能力值; 两条最外边裂缝的; , 建议加大中间裂缝的长度或导流能力, 。
在对裂缝条数、长度和导流能力研究的基础上, 建立了增产倍数图版。
主题词:水平井; 水力裂缝; 裂缝条数; 裂缝长度; 裂缝导流能力; 裂缝间距1前言国内外油田开发实践证明[1～7], 水平井适用于低渗透油藏的开发 , 而且低渗透油藏水平井开采技术将成为水平井技术发展的一个重要方向。
由于低渗透率油藏的渗透率低, 渗流阻力大, 连通性差, 油井自然产能很低, 为了改善其开采经济效益, 通常要对水平井采用压裂试油和压裂投产工艺, 同时也对油藏工程提出了许多新的研究课题, 压裂水平井产能以及影响因素就是其中一个非常关键的问题。
本文将针对压裂水平井的产能及其影响因素问题进行油藏数值模拟研究。
2基本地质模型为了对压裂水平井产能及影响因素进行深入的研究, 建立了200多个非均质地质模型, 考虑到的因素包括; 人工裂缝条数、裂缝长度、储层渗透率、裂缝导流能力、裂缝间距、垂直渗透率与水平渗透率的比值和裂缝方向与水平段方向关系等因素(表1 。
表1地质模型中的影响因素Table 1Factors affect i n geolog ical m odels 项目数值地层渗透率(×10-3Λm 2 014、2、8、5、50裂缝条数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9裂缝长度(m0、40、90、140、240、440裂缝导流能力(Λm 2・ c m 5、20、50、100裂缝间距(m112、168、224、280、336、392、448K v K h0105、011、0115、012、013、014、裂缝等效网格为015m , 水平段所在的网格也是015m 。
低渗透气藏压裂井产能分析
缝井产能的计算问题 ， 但是这些研究同样没有考虑 应力敏感性和启动压力梯度 同时存在的情况 。为 此， 本次研究采用基于扰动椭 圆的概念和等价发展 矩形 的思想研究 了低渗透气藏压裂井产能的计算
问题 。
差 一＝ （ ）
式中： Ｋ为地层渗 透率 ，０ １
㈥
； 为气体粘度 ，
大庆
１ ７２ ６ １； ３
３ 中油华北油 田公 司， ． 河北
摘 要 ： 于低渗透 气藏渗透 率随拟压 力呈指数 函数规律 的基础 ， 基 考虑拟 启动压力梯度存 在的影 响， 根据扰动椭 圆概念 和等价发展矩形 思想， 研究 了垂 直裂缝 井的产 能计 算方法 ， 制 并分析 绘
了产能理论 曲线。研 究结果表 明， 渗透 率模数 、 拟启动压力梯度以及 裂缝 的长度均对压 裂井产
维普资讯
第 １ ３卷第 ５ 期 ２０ ０ ６年 １ 月 ０
文章编号 ：１０ —６ ３ （０ ６０ —０５ ０６ ５５ ２０ ）５ ０９—０ ３
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉｌＯ ｌ ｎ ｓ Ｒ ｓ ｒｏｒ ｐ ｃ ｉ ａ ｄ Ｇａ ｅ ｅ ｖ ｉ ａ ｓ
Ｖｏ ． ３ Ｎ０ ５ １ １ ． Ｏ ｔ ２０ ｃ． Ｏ６
低 渗 透气 藏 压 裂 井产 能分 析
何应付 徐联 玉 吕万一。杨 正明 ， 明强 ， ， ， 郝
（． １ 中科院渗流流体力学研究所 ， 河北 廊坊 ０５０；． ６ ７２ 中油大庆油 田有限责任公司 ， ０ 黑龙江
任丘 ０ ２５ ） ６ ５２
方 法也 没有考 虑应 力 敏感 性 和 启 动 压力 梯 度 的 存 在 。除此 以外 ， 有很 多学 者 ＿ 。 究 了垂 直裂 还 ７ 也研 。
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
科
学
技
术
与
工
程
Science Technology and Engineering
Vol. 13 No. 3 Jan． 2013 2013 Sci. Tech. Engrg.
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
［6 ］ ［3 ］
q = qm + 表示： qm =
q fi ∑ i =1
（ 1）
公式、 范
q m 利 用 含 有 启 动 压 力 梯 度 的 Joshi 公 式 来 0. 543 k c h Δp e － G （ r e + h / 2 － L / 2 － r w ） μo Bo a + 槡 a2 － （ L / 2 ） 2 β2 h h ln + ln L /2 L 2rw （ 2） q 为水平井总产量（ m / d） ； q m 为不存在裂 式（ 2） 中，
3期
牛栓文， 等： 低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
585
3 条裂 缝 流 向 水 平 井 井 筒 的 产 量 （ m / d ） ； k c =
端部的压力（ MPa） ； p l 为裂缝内部线性流和径向流 交界处的压力（ MPa） 。 1. 2 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压的 差， 推导如下。 第 i 条裂缝端部距水平井中心的距离为 r = xf 槡
Nf
［2 ］ 来模拟裂缝等方法。 Hu Junli 等人 将压裂
分别求解三部分的 水平井周围区域划分为三部分， 渗流阻力， 用等值渗流阻力法得到了压裂水平井的 稳态产能。范子菲等人
非线性流下低渗透气藏水平裂缝井产能研究
基金项 目：国家重大专项“ 复杂结构井优化设计与控制关键技术 ” （ 编号 ： ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ９—０ ０ ５ ） 和中国一加拿大 Ｃ ＭＧ合作基 金“ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｃ ＭＧ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｃ ｈ ａ ｉ ｒ ｉ ｎ ｎ ｏ ｎ—ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ” 部分 研 究 成 果 。
使 气井产 能增 大， 且滑脱 因子越 大， 气 井产能增加幅度 越 大； 在 高流动 压力 阶段 ， 启动压 力梯度 对气 井产 能影 响显
著； 而在 低 流 动 压 力 阶 段 ， 应 力敏 感 效 应 对 气 井产 能 影 响 更 大 。
关键词 ：低渗 气藏 ； 水平裂缝 ；有限导流 ；非线性流
第３ ６卷
第 ２期
钻
采
工
艺
・６ ９・
Ｖ０ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． ２
Ｄ Ｒ Ｉ Ｌ Ｌ Ｉ Ｎ Ｇ＆Ｐ Ｒ Ｏ Ｄ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
非线 性 流 下低 渗透 气 藏 水 平 裂 缝 井 产 能 研 究
汪 益 宁 ，吴 晓 东 ，王 瑞 河 ，赖枫 鹏。 ，杨 朝 蓬
产 能评 价和 增 产 规律 研 究
：
（ 宰一 Ａ ）
ｕ ，
（ １ ）
式中： ｐ 一压 力 ， ＭＰ ａ ； ｒ 一 长度 ， ｍ； Ａ 一启 动 压力梯 度 ， ＭＰ ａ ／ ｍ；
一
， 水平 裂 缝井 的
较少 ， 且 研 究 主 要 针
对 低渗 透油 藏 的水 平 裂 缝 井 ， 而 低 渗 透 气 藏气 体 渗 流 特征 受 到滑脱 效 应 、 启 动 压 力 梯 度 及 应 力 敏感 等
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。
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法【摘要】随着我国经济的不断发展，我国石油工业在发展过程中面临着新的挑战。
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法，对于石油的开采有着非常重要的作用，应用矩阵方程、叠加原理以及复位势理论这三者中的数值分析求解方法，对相关裂缝位置中压力损失以及渗流阻力进行深入的分析与研究，重新的修正与推理出了低渗透油气藏压裂水井产能中的预测公式，这在很大程度上使计算出来的结果更加的精准、合理以及符合实际的状况。
利用修正与推理出来的预算公式，根据某一个实际低渗透气田中的实际情况，将压裂水平井产能中的几个非常重要的影响因素之间进行分析与对比，得出来的结论对于低渗透气藏压裂水平井的设计有着十分重要的实际意义。
【关键词】低渗透油气藏水平井产能计算方法在对低渗透油气藏进行开发的过程中，如果只是单一的采取水平井这一种方式进行开发，无法达到低渗透油气藏在开发初期所设立的目标以及相应的开发效果，所以，在低渗透油气藏的开发中经常采取水利压裂这一形式来产生出很多的裂缝，从而增强水平井中的产能。
但是在对低渗透油气藏压裂水平井产能中的预测公式进程推导的过程中，假设每一条裂缝都相等，而这一理论与实际中的状况不相符合，存在一定程度上的误差，按照推导出来的预测公式对压裂水平井产能以及每一条裂缝之间关系的变化曲线进行预测的结果，在一定程度上会出现相关的跃变。
1 低渗透油气藏压裂水平井产能预测公式的推导1.1 渗流模型的构建根据对低渗透油气藏压裂水平井产能研究的信息数据，做出相关的假设：（1）低渗透油气藏中处于上下封闭状态，且无限大非均质的地层，假设其水平渗透率是kh，在这一地层的中心地带中有一口相应的水平井，假设这口水平井的长度为l。
（2）为了提升低渗透油气藏中的产量，在水平段的位置采取了压裂这一形式，在水平段中压裂出了n条处于垂直状态的裂缝，裂缝之间按照等距离进行分布，还穿过了低渗透油气藏整个油层中的厚度，假设裂缝中的渗透率为k1，裂缝的半径为x1。
低渗透油藏不同类型油井产能对比
低渗透油藏不同类型油井产能对比戴涛;安永生;汪益宁;黄玲【摘要】@@%利用势的叠加原理分别建立了直井、水平井、分支水平井、压裂直井、压裂水平井的产能预测模型,针对低渗透油藏不同油层厚度、油层渗透率、水平井长度、分支长度(裂缝半长)和分支数目(裂缝条数)对上述5种井型产能变化规律进行了研究,分析了不同类型油井在低渗透油藏中适应性.研究结果表明:低渗透油藏中,所有井型产量随油层厚度和渗透率的增加而增加.但压裂水平井产量增幅逐渐减缓,其他4种井型的产量近似线性增加.水平井长度是决定水平井产量的重要因素,增加分支长度和裂缝条数分别是低渗透油藏提高分支水平井、压裂水平井产量的重要途径.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2012(031)011【总页数】2页(P41-42)【关键词】压裂水平井;分支水平井;低渗透;产能;影响因素【作者】戴涛;安永生;汪益宁;黄玲【作者单位】中国石化胜利油田分公司地质科学研究院;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;大庆油田采油一厂【正文语种】中文随着钻井和压裂技术的快速发展，水平井、多分支水平井、压裂直井和压裂水平井已成为除直井以外开采低渗透油藏的重要井型。
到目前为止，国内外学者分别对不同类型油井的产能及其影响因素进行了大量研究[1-3]，但专门针对不同类型油井产能进行的综合对比研究还较为缺乏。
在前人研究的基础上，利用势的叠加原理分别建立了直井、水平井、分支水平井、压裂直井、压裂水平井的产能预测模型，针对低渗透油藏不同油层厚度、油层渗透率、水平井长度、分支长度（裂缝半长）和分支数目（裂缝条数）对上述5种井型的产能变化规律进行了研究，分析了不同类型油井在低渗透油藏中的适应性。
1 产能预测模型假设四周无限大、上下封闭的油藏中，油井由N 个井段（裂缝）组成，根据每一井段（裂缝）在油层中产生的势以及势叠加原理可得到全井在油层中任意一点产生的势[4-5]。
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低渗透气藏压裂水平井产能研究黄利平 段永刚 陈堃 冉林 李建秋（西南石油大学国家重点实验室，四川 成都 610500）摘要：针对我国大部分气藏渗透率低的特点，水平井是一种有效的开发方式，为了进一步提高水平井的开发效益、提高采收率和采气速度，最常采用的增产方式是水平井分段压裂改造。
对于一些原来使用直井开发不具备工业开采价值的低渗透气藏，使用压裂水平井开发能极大的增大单井的泄气面积，提高单井产气量和最终采收率，从而显著提高单井开采的经济效益。
使用压裂水平井开发低渗透气藏已经被公认为是一种十分有效的开发方式。
目前国内外对油藏压裂水平井产能计算的研究很多，而对低渗透气藏压裂水平井产能计算的研究较少。
随着我国低渗透气田开发的深入，建立新的气藏压裂水平井产能计算公式，对目前低渗透气藏利用压裂水平井开发具有重要的理论和现实意义。
为了满足低渗透气藏压裂水平井产能计算的需要，本文对油藏压裂水平井产能计算的解析式进行了改进，推导出了适用于低渗透气藏压裂水平井的产能计算公式，并且利用新场气田某实际生产压裂水平井的开发数据验证了公式的可靠性，结果表明，改进的产能计算公式是可靠的。
关键词：压裂水平井; 产能; 低渗透气藏Study on the Productivity ofFractured Horizontal Well for Low Pemeability Gas ReservoirsHuang Liping,Duan Yonggang,Chen Kun,Ran Lin,Li Jianqiu(Southwest petroleum university of state key laboratory of chengdu in sichuan province 610500)Abstract: In view of the majority characteristic of low permeability in China’s most gas reservoirs, horizontal well exploition is a effective way to these kinds of reservoir, we usually take fracturing stimulation as a measure to improve economic benefits, enhance gas recovery and enhance the gas production. The mode of fractured horizontal well exploition for low pemeability gas reservoir can enhance drainage area greatly, enhance gas rate and improve ultimate recovery and economic benefits, compared with vertical well exploition which has no value in industrial exploitation. Using fractured horizontal well for low permeability gas reservoirs has been recognized as a very effective method.There are many studies in fractured horizontal well for oil reservoir at home and abroad, while less study in gas reservoir. With more and more low permeability gas field’s exploiting, the established production formulation of fractured horizontal well has an important theoritical and practical meaning in exploiting low pemeability gas reservoirs. To meet the need for low permeability fractured horizontal wells’ productivity calculation, this paper established the production formulation for low permeability gas reservoirs, which is based on the theory of production formulation for oil reservoirs, then we used practical rate data from Xinchang gas field to prove the reliability of the formulation, the results show that the formulation is reliable.Key words: fractured horizontal well; productivity; low permeability gas reservoirs作者简介：黄利平，男，1982年生，硕士研究生，西南石油大学国家重点实验室油气田开发专业，主要从事压裂水平井试井和产能动态分析研究，邮箱：pingdeshy@，地址：四川成都西南石油大学硕0802班。
一、前言自1947年7月压裂技术首次在美国堪萨斯州胡果顿（Hugoton）气田的Kelpper 井应用[1]以来，水力压裂技术作为一种高效增产手段，在低渗透油气田的勘探和开发中发挥着极其重要的作用。
随着我国气藏开发的深入，针对部分地区气藏低渗透的特征，使用压裂水平井开发能极大的提高泄气面积和产量，因而这种开发模式正在被各低渗透气田广泛采用。
国内外对于气藏公式的推导，一般是基于油藏渗流方程和气藏渗流方程在形式上具有相似性的原理，在某些假设的基础上，对现有的油藏压裂水平井产能公式中的压力进行替换，比如使用拟压力或者压力平方替换油藏渗流公式中的压力，来推导气井产能公式。
考虑到气体性质随压力变化而不断变化的特性，这些替换都只能满足特定条件下的气体渗流。
目前国内比较基础的油藏压裂水平井产能解析公式是郎兆新公式[2]，该公式主要利用位势理论和叠加原理，给出了水平井压裂后造成多条裂缝情况下的产能计算方法。
本文将利用气相流体流动的拟压力与液相流体流动的压力对应，相应的渗流方程具有形式上的相似性原理，结合一种新的拟压力计算方法，对过去常用的拟压力计算方法进行改进，基于油藏压裂水平井产能公式，推导气井的产能计算公式，并利用现场实例对改进后公式的准确性进行了验证。
二、气体渗流方程不同形式的假设条件[3]对于气体等温渗流的一般偏微分方程，推导的基本假设为：流体是单相气体；流动是等温的；介质是均匀各向同性的，孔隙度是常数；重力可以忽略不计。
在此假设的基础上，气体渗流偏微分方程的一般形式为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡Φ∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∇•∇Z p t p Z p K μδ（1）为了将上式方程简化成不同形式的方程，一般进一步假设：气体流动为层流，符合Darcy 定律，即δ=1；渗透率K 与压力无关。
如果需将气体渗流方程化为形式上类似于液体渗流的压力方程，还需满足假设条件：压力梯度很小，与其他项相比()2p Δ可以略去；或者满足假设条件：)/(Z p μ等于常数。
如果将气体渗流方程化成用2p 表示的形式上类似于液体渗流微分方程，需满足假设：压力梯度很小，与其他项相比()2p Δ可以略去；或者满足假设条件：Zμ等于常数。
早在1966年，Hussaing 等人就提出了拟压力的概念，并将拟压力定义为：∫=pp p m dp Zpm μ2)( （2）其中，m p 是任一参考压力，可以取0或者0.1Mpa （Hussaing 取为0.2），视方便运算而定，μ和Z 都是压力的函数，和压力的关系是非线性的。
1968年，Wattenbarger,Ramey 通过对某种典型天然气研究后提出，对于低压下的气体，当压力小于14Mpa 时，Zμ乘积近似为常数；对于高压下的气体，当压力大于14Mpa 时，)/(Z p μ近似为常数。
一般说来，用2p 和p 表示的气体渗流方程远不如用拟压力m 表示的渗流方程那样有广泛的应用价值，因此，在某些情况下，引用拟压力，可以将气体渗流微分方程化成与液体渗流在形式上相同的方程。
三、改进的拟压力计算方法目前国内外对油藏压裂水平井产能计算公式[4,5,6]的研究很多，但这些解析方法目前无法适用于气藏。
由于气相渗流与液相渗流具有相似性，一些学者[7，8]提出了使用气相拟压力∫=dp Z p p m μ2)(代替油相压力p ，气相sccs T Tp 代替油相2oo B μ，对适用于油藏的压裂水平井产能解析式进行修改，从而获得适用于气藏的压裂水平井解析式。
使用这种方法推导出的产能计算公式，计算的结果和实际的产量存在一定的误差，其主要原因是此种拟压力计算方法并未全面考虑气体渗流特性，即气体粘度和偏差因子随压力变化而不断变化的特性。
本文在查阅国外文献[9,10]的基础上，采用了一种新的拟压力计算方法，即dp z p pz p pi giigi pi ∫⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=0μμ （3）以及p d z p pz p p pg iigi p ∫⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=0μμ（4）该方法充分考虑了压力变化对气体粘度和偏差因子的影响，使用该方法对适用于油藏的压裂水平井产能公式解析式进行改进，可以获得精度更高的气藏压裂水平井解析式。
四、适用于气藏的解析式郎兆新等人使用严格的渗流力学方法，利用位势理论和叠加原理，推导出油藏多裂缝系统水平井产能公式，本文将在此油藏公式的基础上推导适用于气藏的产量计算公式。
假设气层厚度为h ，渗透率为K ，水平段半长为L /2，水平段半长贯穿了f N 条具有无限导流能力的垂直裂缝，裂缝等距离分布，其中2/)1(0−=f N N ,间距)2/(f N L d =，半长为f L ，裂缝高度等于气层厚度h ，每条裂缝的产量相等，流体只通过裂缝流向井筒，R 为供给半径，供给边界压力为P i ，基于油藏压裂水平井产能计算公式，推导得出改进的气藏压裂水平井产能计算解析式为：()()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++−+−++⋅⋅⋅⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++−+−++⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛++=−f o f o f o f o f f f f f f g f g p pi L d N L d N L d N R L d N R L d L d L d R L d R L R L R kh B Q p p 2222222222211ln 211ln 21ln 2πμ（5）上式中的pi p 和p p 为分别使用公式（3）和公式（4）计算出的拟压力，f Q 为单条裂缝的产量，N 为裂缝条数，由于假设每条裂缝产量相等，单井总产量计算公式为：fQ N Q ×=（6）上式中N 为裂缝总条数。