低渗透油藏压裂水平井合理水平井段长度优化研究

低渗透油藏压裂水平井合理水平井段长度优化研究

摘要：低渗透油藏压裂水平井理论研究、数值模拟及矿产实践均表明，水平井段越长、压裂缝段数越多，单井产量越高。但五点井网、七点井网注水条件下，水平段太长，水平段中部不能形成有效驱替系统，低压区域大，剩余油饱和度高，即水平井段不是越长越好，存在最佳水平井段长度。本文应用渗流场分析、数值模拟研究、矿场实践分析以及引入经济生命期的经济效益评价研究，优化出低渗透油藏压裂水平井五点井网、七点井网的最佳水平井段长度，为低渗透油藏五点、七点井网合理布井提供指导。

关键词：低渗透；水平井；水平井段长度；数值模拟；经济评价

中图分类号： te348 文献标识码： a 文章编号： 1009-8631（2013）01-0030-02

前言

近几年，低渗透油藏水平井攻关研究及开发试验不断深入，水平井成为国内低渗透油田提高单井产量，转变开发方式的有效手段。以长庆油田三叠系油藏为代表的低渗透油田水平井均压裂投产，水平井井网形式主要采用五点井网和七点井网注水开发。理论研究、数值模拟及开发实例均表明，水平井段越长，水平井初期产量越高；但水平井段越长，初期钻井、改造投资越高，且水平井段太长，水平井段中部不能形成有效驱替压力系统，水平井产量递减快，最终采出程度低。本文综合水平井开发技术指标和经济指标，应用理论

研究、数值模拟、开发实例分析、引入经济生命期经济效益评价等方法，优化出低渗透油藏压裂水平井五点井网、七点井网的合理水平井段长度。

1 低渗透油藏压裂水平井五点井网渗流场分析

低渗透油藏压裂水平井理论研究、数值模拟及矿产实践均表明，水平井段越长、压裂缝段数越多，单井产量越高。但五点井网注水条件下，水平段太长，水平段中部不能形成有效驱替系统，低压区域大（图1），剩余油饱和度高（图2）。即水平井段不是越长越好，存在最佳水平井段长度。

2 水平井段长度优化

2.1姬塬油田长6油藏某典型区块分析

姬塬油田长6油藏某典型区块完钻五点井网水平井16口，平均水平井段长度400m，开发实践表明：水平井段越长，水平井初期增产倍数越高，但2年后，水平井段长度超过400m水平井产量递减较快，单井产量不在随着水平井段长度的增加而增大。说明五点井网中存在合理水平井段长度，水平井段太长，水平井段中部不能形成有效驱替，水平井控制储量动用程度及最终采收率低，影响水平井最终开发效果。

2.2典型区块数值模拟研究

以姬塬油田长8油藏某区块（储层渗透率为0.56md）作为长庆低三叠系渗透油藏典型区块，进行数值模拟研究，五点井网水平井段长度设计为200～500m，七点井网水平井段长度设计为600～1000m，

优选五点、七点井网的合理水平井段长度。

结果表明（图4）：开发初期弹性能驱动占一定比例，水平井产量与控制面积线性相关；开发中后期以注水驱动为主，驱替半径及泄油半径起控制作用。五点井网中，水平段长度超过350m后，中后期单井产量、增产倍数增幅很小；而七点井网中，水平段长度超过850m后增长缓慢。

2.3姬塬油田长8油藏某典型区块分析

姬塬油田长8油藏某典型区块完钻五点井网水平井10口，平均水平井段长330m，七点井网水平井7口，平均水平井段长670m，五点、七点井网水平井试采曲线如图3所示：五点井网水平井初期产量8.3t/d，生产一年后递减很小，出现相对稳产期，产量稳定在5.5t/d左右，增产倍数达到3.5倍左右；七点井网水平井初期产量10.5t/d，递减平缓，投产两年后产量稳定在8.3t/d左右，增产倍数达到5.5倍。开发实践表明，与五点井网相比、七点井网水平井初期产量高，递减缓慢，开发效果好。

3 不同水平井段长度水平井技术经济指标对比分析

3.1经济评价方法的确定

在数值模拟基础上进行不同水平井段长度方案的经济评价研究，考虑到水平井井网与直井井网初期投资差异大，初期产能及开发后期产能递减规律不同等因素，经济评价中考虑经济生命期进行经济效益评价。

考虑到水平井井网与直井井网初期投资差异大，初期产能及开发

后期产能递减规律不同等因素，经济评价中考虑经济生命期进行经济效益评价。

3.2经济评价结果对比

经济评价结果表明（图5）：（1）设计五点井网、七点井网中，水平井段越长，水平井经济生命期越长；（2）五点井网中，水平井段长250～400m方案经济生命期末区块累产油量相对较高，水平井段长度大于350m后财务净现值增长缓慢；七点井网中，水平井段长度700～800m方案经济生命期末区块累产油量较高，水平井段长度大于800m后财务净现值呈下降趋势。（3）七点井网经济指标好于五点井网。

综合以上研究，长庆油田三叠系低渗透油藏水平井合理水平井段长度优选结果为：五点井网合理水平井段长度300～350m，七点井网合理水平井段长度800m左右。

结论

（1）低渗透油藏压裂水平井五点、七点井网注水条件下，水平段太长，水平段中部不能形成有效驱替系统，低压区域大，剩余油饱和度高，即水平井段不是越长越好，存在最佳水平井段长度。（2）五点井网中，水平段长度超过350m后，随着水平井段长度增加，开发中后期单井产量、增产倍数增幅很小；而七点井网中，水平段长度超过850m后增长缓慢。

（3）五点井网中，水平井段长度大于350m后财务净现值增长缓慢；七点井网中，水平井段长度大于800m后财务净现值呈下降趋

势。

（4）七点井网经济指标好于五点井网。

（5）五点井网合理水平井段长度300～350m，七点井网合理水平井段长度800m左右。

参考文献：

[1] 冉新权，程启贵，屈雪峰.特低渗透砂岩油藏水平井井网形式研究[j].石油学报，2008.29（1）.89-92.

[2] 曲德斌，葛家理等.水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（一）—一般的五点面积井网[j].石油勘探与开发，1995，22（l）：35-38.

[3] 孙致学，姚军，唐永亮.低渗透油藏水平井联合井网型式研究[j].油气地质与采收率， 2011，18（5）.74-77.

[4] 朗兆新，张丽华，程林松，等.水平井与直井联合开采问题——五点法面积井网[j].石油大学学报（自然科学版），1993，14（6）：50-55.

[5] 葛家理，王德民，曲德斌.水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（二）—七点法面积井网[j].石油勘探与开发，1995，22（2）.47-50.

[6] 曾保全，程林松，李春兰.特低渗透油藏压裂水平井开发效果评价[j].石油学报，2010，31（5），791-796.

[7] 赵春森，翟云芳，曹乐陶.水平井五点法矩形井网的产能计算及其优化[j].大庆石油学院学报，2000，24（3）.23-25.