压裂水平井不稳定渗流分析
非稳态窜流多段压裂水平井井底压力分析
非稳态窜流多段压裂水平井井底压力分析姜瑞忠;刘秀伟;崔永正;张春光;郜益华;潘红;王星【摘要】多段压裂水平井技术是目前广泛应用于致密油开发的关键性技术.由于致密油储层基岩的孔喉为纳米级孔道且渗透率极低,所以不能忽略基岩中的非稳态窜流.为此建立了同时考虑启动压力梯度和应力敏感以及压裂改造区非稳态窜流的五线性流数学模型,通过Laplace变化、Pedrosa变化和摄动变化的方法求解数学模型,得到了拉式空间下的井底压力解,应用Stehfest数值反演的方法绘制双对数坐标下的压力动态曲线.研究结果表明,曲线可以分为6个流动阶段,且与现场实测数据拟合较好,从而验证了所建模型的合理性.同时对窜流系数、弹性储容比、主裂缝无因次渗透率模量、未改造区无因次启动压力梯度和渗透率进行敏感性参数分析,得出了各个敏感性参数对试井曲线形态的影响结果.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2019(026)005【总页数】10页(P86-95)【关键词】多段压裂水平井;非稳态窜流;启动压力梯度;应力敏感;影响因素分析;致密油【作者】姜瑞忠;刘秀伟;崔永正;张春光;郜益华;潘红;王星【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中海油研究总院有限责任公司,北京100028;中国石油大港油田分公司采油工艺研究院,天津300280;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE357.1北美致密油的成功开采以及当今日益紧张的能源形势，使得非常规石油资源成为行业的热点［1-4］。
由于致密油储层具有渗透率低、孔喉细小、流动条件差等特性［5-6］，导致常规水平井技术开发效果不理想；而多段压裂水平井技术通过对水平井进行多段压裂形成多条裂缝通道，再加上水平井横向贯穿油层，能够大大提高油井产能，从而使得多段压裂水平井技术广泛应用于提高致密油产量［7］。
水平井压裂段间窜流机理及防窜方法研究
水平井压裂技术是各个油气田开发过程中的重要增产措施之一，通过压裂可以增大泄流面积，从而提高单井油气产量。
吉林油田主力油藏埋藏较浅，属致密砂岩油气藏，具有显著的低孔、低渗透特性，需要开展水力压裂储层改造技术提高油田产量。
但水平井多级压裂施工时，保证各个压裂段间不发生窜流是成功改造储层、实现油气井高效开发的必要前提。
吉林油田扶余等地区由于水平段较长、产层较多，为最大限度实现产能化，采用分段分层压裂工艺技术，但是，由于油层埋藏浅、地层硬度低、井筒周边天然裂缝发育，压裂过程中经常出现层间窜流，导致压裂施工失败，本文通过对影响水平井压裂窜流的固井质量原因及压裂工艺原因进行分析，提出具体的措施，减少水平井窜流情况发生。
1 水平井压裂窜流影响因素1.1 一二界面胶结质量对窜流的影响一、二界面胶结处是封固系统的薄弱环节，由于复合材料之间进行胶结时，界面存在疏松过渡层，过渡层的强度远低于材料本体的强度，导致胶结处薄弱且易发生破坏；另一方面固井作业后残留的泥饼附着在井壁或套管壁上，导致界面胶结强度降低，容易发生破坏。
因此，保证一二界面胶结质量对防止窜流具有重要意义。
1.1.1 一、二界面胶结强度对水泥环承压能力的影响通过分析水平井压裂时现场数据和岩石力学参数，当二界面胶结强度增大时，界面承压能力随之增加，具有很好的线性关系。
因此，在实际施工中，要想提高界面承压能力，必须提高一二界面胶结强度，并且减小压裂窜流的风险性。
1.1.2 压裂压力对水泥环应力分布的影响压裂过程中，随着压裂液压力不断增大，井筒内压力直接作用于水泥环上，水泥环内部的径向应力、周向应力及剪切应力都增大。
当压裂液压力增大到一定程度，超过水泥石所能承受的最大屈服强度，水泥环发生损坏，造成压裂窜流，压裂施工失败。
1.2 射孔间距对窜流影响压裂过程中，压裂液压力作用于水泥环与套管和地层的两个胶结界面，压裂液压力高于一定值，会在界面处产生裂纹，使界面失效，实际压裂过程中射孔间距不应小于该压裂液压力下的极限射孔间距。
裂缝性油藏水平井压力不稳态特征分析
②地 层 横 长 ２ 半径 ｒ； ￡、 ｗ ④ 水 平 井 处 理 为 无 限小 半 径 的线 源 井 ， 于距 位
底 边 界 ， ； 处
近 年 来 ， 着水 平 井 开采 技 术 的发展 ， 合 于 水 随 适
条件如下 ：
假设 水 平 井 的 长 度 为 ， 平 井 的 位 置 为 ， 水 油 藏 厚度 为 ｈ 渗 流 井段 属 均 匀 流率 ， 用 连续 点 源 ， 应
技术及叠加原理方法获得水平井三维渗流模型为
＝＝ｈＪ［（ ＋ ２￣， Ｋｒ ￣ 。 ｋｏ 。 ）
２
．
① 裂缝 和 基 质 渗透 率 （ 、 、 隙 度 （ 、 ） ，ｋ ）孔 ， 、
２
—
式 中 ：（ ） — 窜 流 函数 。 厂ｓ—
２ 裂缝 性 油藏 水 平 井 不稳 态 压 力动 态 特 征 ．
（ ） 容 比 的影 响 １储
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２ 一 ｌ Ｕ
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图４边 界类 型对水平井 压力动态 的影 响
图１水平井物理模 型
试 井 解 释 软件 非 常 必要 。
数学模 型
１ 上 。 盖 层 封 闭 油 藏 水 平 井 试 井 数 学 模 型 ．
物理 模型
双 重 介质 油 藏 中水 平 井 的试 井 分 析 的物 理 模 型 如 图 １ 示 ， 层 上下 盖 层 封 闭 ， 所 储 水平 井 具 有无 限 传 导特 性 即 忽 略水 平 井井 筒 内的 流动 压 差 。其 它 假 设
聚合物驱压裂井油水两相渗流不稳定压力分析方法
聚合物驱压裂井油水两相渗流不稳定压力分析方法汪洋;于海洋;张佳;冯乃超;程时清【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2023(50)1【摘要】基于两相渗流理论,考虑聚合物的剪切变稀、剪切增稠、对流、扩散、吸附滞留、不可及孔隙体积和有效渗透率下降的综合影响,建立了聚合物驱压裂井油水两相渗流不稳定压力分析模型。
采用有限体积差分和牛顿迭代方法对模型进行求解,分析了裂缝导流系数、注入聚合物质量浓度、地层初始聚合物质量浓度和含水饱和度对压裂井试井典型曲线的影响规律。
结果表明:裂缝导流系数增加,压力传导加快,压降减小,过渡流段压力曲线下移,双线性流段的持续时间更短,线性流段出现更早,且线性流持续时间更长。
注入聚合物质量浓度增加,水相有效黏度增大,压力传播损耗增加,压力和压力导数上移,双线性流段缩短。
地层初始聚合物质量浓度增加,水相有效黏度增加,井筒储集段后的压力曲线整体上移。
地层含水饱和度增加,水相相对渗透率变大,油相相对渗透率减小,油水两相总流度增加,压力传播损耗减小,井筒储集段后的压力曲线整体下移。
模型退化后计算结果和商业试井软件计算结果对比及实测试井资料验证了新模型的可靠性、实用性。
【总页数】7页(P160-166)【作者】汪洋;于海洋;张佳;冯乃超;程时清【作者单位】中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室;中国石油西南油气田公司勘探开发研究院;中国石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE331【相关文献】1.页岩气藏压裂水平井不稳定渗流模型及试井分析2.油水两相流不稳定试井压力分析3.聚合物驱有限导流压裂井压力动态特征分析4.考虑启动压力的致密油水平井分段压裂后渗流规律电模拟5.考虑启动压力的致密油水平井分段压裂后渗流规律电模拟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
红河油田水平井压窜原因分析及防窜对策建议
红河油田水平井压窜原因分析及防窜对策建议林彦兵;胡艾国;陈付虎;熊佩;姚昌宇【摘要】红河油田天然裂缝比较发育，水平井井网部署较密易导致压裂沟通邻井，造成井间干扰，影响邻井产量。
根据红河油田的地质特征，研究压裂窜通机理。
结果表明：线性流的渗流速度是径向流渗流速度的7～8倍，储层渗透率、注入压差以及井距是井间沟通的主要因素。
同时，通过水平井压窜原因分析提出相应的防窜对策建议，为后期水平井开发提供一定的优化原则。
%Du to the reason that natural features in Honghe oilfield are well developed and well pattern deployment is dense, it is easily to channelize adjacent wells when fracturing, cause interference between wells and affect the production of adjacent wells. According to the geological characteristics of Honghe oilfield, this paper studied the fracturing channeling mechanism. The results showed that Darcy velocity of the linear flow was 7 to 8 times ofthat of the radial flow. Reservoir permeability, injection differential pressure and well spacing were the major factors of interwell communication. Meanwhile, through the horizontal well fracturing channeling cause analysis, this paper proposed the relevant channeling prevention countermeasure which provided optimization principles for the horizontal well development in the later stage.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】6页(P56-61)【关键词】红河油田;水平井;井间沟通;防窜对策【作者】林彦兵;胡艾国;陈付虎;熊佩;姚昌宇【作者单位】中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006【正文语种】中文【中图分类】TE357自2010年以来，红河油田采用水平井分段压裂已经取得了较好的改造效果，截止到2012年11月，红河油田共压裂水平井190余口，其中2012年压裂170余口。
压裂水平井渗流理论研究进展
第３４卷 第４期２０ １ ５年 ７月 地质科技情报Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．４Ｊｕｌ． ２０１５收稿日期：２０１４－１２－２６ 编辑：杨 勇基金项目：中国石油天然气集团公司重大专项（２０１１Ｅ－２５０４）作者简介：何 军（１９８７— ），男，主要从事海外油气田油藏工程研究工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｊｕｎ１８＠１２６．ｃｏｍ压裂水平井渗流理论研究进展何 军，范子菲，宋 珩，李孔绸，姚江源，孔璐琳（中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３）摘 要：系统地回顾了压裂水平井渗流理论发展历程，国外对压裂水平井的研究趋向于建立数学模型，利用源函数、三线性流模型及数值方法进行求解；国内对压裂水平井的研究重点在于分析压裂水平井产能特征。
同时，还对国内压裂水平井产能分析方法，包括裂缝势函数分布法、保角变换法、裂缝离散法、当量（等效）井径法、源函数及格林函数法进行了分类总结，简要评述了各种方法的优缺点。
最后分析了压裂水平井渗流理论研究中存在的各种问题，并在此基础上指出了压裂水平渗流理论的发展趋势。
关键词：压裂水平井；渗流理论；单裂缝；发展趋势中图分类号：ＴＥ３５５．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－７８４９（２０１５）０４－０１５８－０７ 压裂水平井渗流问题的实质是多井渗流的问题，理论基础是位势理论和叠加原理。
位势理论解决单条裂缝在地层中势函数的分布问题，叠加原理解决多条裂缝势函数分布的综合影响。
研究压裂水平井产能及压力动态的方法很多，主要有点源函数法、保角变换法、裂缝微元法、当量（等效）井径模型、三线性流模型等方法。
除了解析方法外，研究压裂水平井渗流的方法还有数值模拟方法和实验方法。
数值模拟方法是通过油藏数值模拟软件建立压裂水平井渗流模型，分析压裂水平井产能及压力动态变换规律，优化压裂水平井缝网参数。
实验方法主要用于定性分析压裂水平井渗流规律问题。
矩形油藏多段压裂水平井不稳态压力分析
Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ — ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗｅ ｌ ｌ ｓ ห้องสมุดไป่ตู้ｉ ｎ ｂ ｏ ｘ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ Ｗａ ｎ ｇ Ｘｉ ａ ｏ ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｌ ｕ ｏ Ｗａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｈｏ ｕ Ｘ ｉ ａ ｏ ｃ ｈ ｕ ｎ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｅ ｉ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ １ ６ ９ ８ ／ Ｐ Ｅ Ｄ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ９
矩 形油 藏 多段压 裂水平 井不稳 态压 力分析
王晓冬 ，罗万静 ，侯晓春 ，王军磊 ２
（ １ ．中国地质 大 学 （ 北京 ） ；２ ．中国石油勘探 开发研 究 院 ）
基金项 目：国家科技 重大专项 （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ０ ５ ０ １ ３ ． ０ ０ ２ ；２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ９ － ０ ０ ４）
（ １ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＧ ｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｊ ｉ ＇ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｐｅ ｔ ｒ ｏ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ
ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｙ． ｔ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｒａ ｆ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ
页岩气水平井压裂效果影响因素分析
页岩气水平井压裂效果影响因素分析摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，页岩气勘探开发过程中，应用水平井的钻探，提高薄差储层的页岩气的产能。
基于页岩气的特性，采用水力压裂的方式，才能达到开发的条件。
对影响页岩气水平井压裂效果的因素进行分析，采取必要的应对策略，合理解决页岩气水平井的压裂技术问题，提高页岩气开发的效率。
关键词：页岩气水平井；压裂效果；影响因素；分析引言页岩气的储层具有低孔低渗的特点，采取水力压裂施工技术措施，提高储层的渗透性，达到开采页岩气的条件。
针对页岩气水平井的压裂技术特点，合理解决影响压裂施工效果的因素，提高水力压裂施工的效率，满足页岩气开发的技术要求。
1页岩气概述页岩气是一种典型的非常规天然气，在页岩气藏中，页岩地层既是气源岩也是储层及盖层，它是产自极低渗透率、富有机质的页岩地层中的天然气。
页岩气藏是以富有机质页岩为气源岩、储层或盖层，在页岩地层中不间断供气、连续聚集而形成的一种非常规天然气藏。
页岩气是指在富有机质页岩地层中，主要以吸附、游离状态为主要方式存在并富集的天然气。
它是天然气生成以后直接储存在富有机质的烃源岩层内，具有“原地”成藏的特点。
页岩气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其他储集空间中，吸附状态（大约50%）存在于干酪根、黏土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态存储于干酪根、沥青质及石油中。
页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，其特殊的赋存方式使之不受构造因素控制，因此，有人把它归属为“连续性气藏”。
2页岩气水平井的压裂施工页岩气属于非常规的天然气，储存在致密性的页岩中，开发的难度比较大，采取水力压裂技术措施，达到开采的条件。
针对页岩气水平井的压裂施工，采取最优化的水力压裂技术措施，才能达到预期的压裂效果。
针对页岩气的水平井采取清水压裂与同步压裂相结合的方式，提高水力压裂施工的效率，满足页岩气开发的需要。
清水压裂技术的应用，将减阻水作为压裂液，少量的砂作为支撑剂，应用于天然裂缝比较发育的页岩气井的压裂施工，达到压裂的施工效果，能够满足页岩气水平井压裂的技术要求。
压裂水平井不稳定渗流分析
平面无穷延伸油藏中无限导流垂直裂缝井的实时域压 力分布解式[8] ,Ozkan E 和 Raghavan R 给出了这一解 式的 Laplace 变 换 形 式 , 并 将 其 推 广 至 双 重 孔 隙 介 质[9] 。在无限导流解式基础上 ,通过 Duhamel 叠加原 理可以得到有限导流压裂水平井的压力分布解式 ,该 项工作由 Cinco 等人最先在实时域中完成 ,后来 Cinco 和 Meng 又在 Laplace 变换空间中重新给出相应的结 果[10211 ] 。值得注意的是 ,通过叠加原理得到的有限导 流裂缝井压力分析解式形式上是一卷积 ,必须经过沿 裂缝段的数值离散才能计算 。刘慈群 、王晓冬等人给 出的椭圆流动近似解式[7 ,12 ] 要好于上述三线性流动或 双线性流动解式的结果 ,其模型对垂直裂缝的物理描 述相对比较完整 ,在应用过程中 ,张义堂等对该解式作 了计算方面的完善[13] 。在有限导流压裂水平井研究方
鉴于渗流方程的复杂性 ,把裂缝沿半径方向分成 N 等份 。假设每等份内的流量均匀分布 , 由壁面流入 方程可得第 j 等份壁面压力梯度为 :
5 pD 5 zD
zD =0+
= - πδqDj hD
其中 ,δqDj 为第 j 等份壁面流量密度 ,表示为 :
δqDj = qDj /π( rD2j - rD2, j- 1 )
对三维油藏中压裂水平井流动进行了合理的假设和简化建立了压裂水平井物理模型在此基础上建立了三维油藏有限导流压裂水平井非稳态渗流系统模型用半解析的方法耦合求解出有限导流压裂水平井井底压力及流量分布并对井底压力特征曲线进行了流动阶段分析
考虑非均质性的分段压裂水平井压力动态分析
实际的油藏不可能是均质的，而是非均质的，油藏内部区域的渗透率大小不一并且分布也不均匀。
而这些因素必将对井底压力产生影响[1-2]。
常规的解析方法大多用于计算一些规则形状均质油藏的不稳定压力，难以适应任意形状非均质油藏的情况，因而只能采用数值解法。
其中，有限元法却克服了区域形状的限制，可以灵活处理各种形状的边界问题[3]。
2011年，吕杭[4]等人建立了非均质气藏压裂水平井产能预测数学模型，采用有限元方法对其进行求解。
2014年，孙志学、姚军[5]等人建立基岩和复杂裂缝系统的数学模型，利用有限元方法对模型进行求解。
为此，本文建立了非均质油藏不稳定渗流的数学模型。
利用有限元方法对数学模型进行求解，绘制了考虑油藏非均质性因素的井底不稳定压力典型曲线，并分析了曲线特征。
1 分段压裂水平井物理模型1.1 物理模型分段压裂水平井物理模型如图1所示。
设在一有效厚度为h 的油层中有一口水平井，共压开N F 条裂缝，裂缝面垂直于水平井筒；裂缝半长x F 、裂缝导流能力K F ·w （水力裂缝渗透率乘以裂缝宽度）和裂缝间距均可各不相等；裂缝高度等于储层厚度；裂缝具有有限导流能力；不考虑水平井筒内压降影响。
图1 分段压裂水平井模式图Fig. 1 The multi-fractured horizontal well mode2 分段压裂水平井数学模型2.1 基质系统数学模型将基质系统看成二维系统，且流体在基质系统中符合达西定律，渗流过程中人工裂缝与基质连续的接触面上压力处处相等，其数学模型为（1）考虑非均质性的分段压裂水平井压力动态分析徐 鹏1，付春权1，李兴科1，2，刘岢鑫1（1.东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318；2.吉林油田公司 油气工程研究院，吉林 松原 138000）摘 要：建立了致密油藏分段压裂水平井不稳定渗流数学模型，利用有限元法对其进行求解，分析了分段压裂水平井的流动阶段特征，对比了不同非均质情况下分段压裂水平井压力动态曲线的特征。
浅析水平井井壁失稳原因分析及对策
浅析水平井井壁失稳原因分析及对策作者：黄智来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第6期黄智中油辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010摘要院地层岩性为砂岩，且埋藏浅，因此不可能存在残余构造应力，应为正常压力地层，地层压力系数为0.98-1.01。
由于地层砂岩胶结疏松，区块亏空严重，地层压力低。
当钻井液压力高于地层压力的时候就会导致钻井液漏进，严重的会导致地层坍塌，给钻井和油井的后期开采带来困难，本文就水平井井壁失稳原因分析及对策进行一下粗浅的探讨。
关键词院辽河油田;水平井;井壁;失稳;欠平衡1 钻井液物理性质我们开采的陆地油田，多具有弱膨胀特性和低活性特征，我们通常不使用含有氯离子的无机盐来抑制地层水化膨胀，泥质成分伊蒙混层和高岭石的水化可以通过减少游离OH-浓度来减弱；由于后期开发的油田地层压力低、胶结疏松，必须控制好压井液进入地层，避免地层污染，对于这类地层首先封堵性的钻井液，控制钻井液进入地层的量。
在体系中添加封堵粒子，适当增加固相浓度，控制合理的固相级配，减少钻井液带来的污染和岩石骨架结构的影响。
在稠油开发的油藏，由于地层温度低，稠油不能流动。
稠油对岩石骨架起到很好的支撑作用。
随着稠油的开采和井底注入温度的升高，原有的平衡被破坏，削弱地层岩石强度和原有的胶结状况，我们通常以提高润滑性的作法来避免岩石骨架的破坏，采用加入足量胶体沥青。
稠油性质与胶体沥青基本相同，它能吸附在井壁上形成一层保护膜保护稠油不被溶解，能保持和提高井壁强度。
2 工程措施井浅地层欠压实,胶结强度低，加上水平井作业，井筒的激动压力不容忽视，必须保持井筒内液柱压力稳定。
工程措施是：保证低速、匀速起下钻，短提下、严禁速度突然增加。
泵速度控制均匀，每立柱起钻时灌泥浆一次。
迅速循环减少泥浆的停留时间，减少地层的污染。
3 失稳机理3.1 地质原因由于地层的压实作用，泥页岩的颗粒排列定向程度明显增加层理发育、微裂隙。
压裂钻完井中的稳定性分析与优化
压裂钻完井中的稳定性分析与优化随着石油勘探技术的不断发展，人类对于地下储层的开发能力也在不断提高。
其中，压裂钻完井作为一种新兴的钻井技术，在加速油气产量、提高采收率等方面优势明显。
然而，在实际应用中，往往会出现井壁稳定性不足、井眼垮塌等问题，影响了生产进度，甚至会给井下作业人员带来安全隐患。
因此，深入研究压裂钻完井中的稳定性问题，并进行优化，是非常必要的。
1. 压裂钻完井中的稳定性问题压裂钻完井的工作方式为，先在井壁上打破孔隙岩，然后通过泵送压裂液体系，使岩层形成微裂缝，为提高采集率做好准备。
因此，井壁的稳定性应该得到充分的重视。
以下是在钻完井过程中可能遇到的稳定性问题：1.1 井壁塌方针对侵蚀性泥层较多的情况，当井壁稳定性不足时，井壁会发生内部崩落。
最终会严重影响到压裂液的顺利泵送以及岩层的压裂效果。
1.2 井眼垮塌由于压裂钻井时需要过滤压裂液，过滤出来的物料会积聚在井眼底部，这就会给稳定性造成一定的巨压。
如果井眼底部稳定性极差，那就会导致井眼垮塌。
1.3 地层 Igneous 岩石如果在岩心分析中发现存在 Igneous 岩石，通过常规的压裂钻完井方法是很难成功压裂岩层的。
并且，由于岩层性质的异质性，漏失表浅的污染物会很容易被水文地质体系吸收进来，以便污染地下水。
2. 压裂钻完井中的稳定性优化分析了压裂钻完井所可能遇到的井壁稳定性问题，接下来是优化解决方案：2.1 井眼支撑为了稳定井眼，延长井眼的运营时间，我们可以采用昂贵的重型护套技术。
通过选用高性能防护材料，并采取优秀的施工方式，保障井眼的支撑。
2.2 增加压力在压裂钻完井的时候，压力的大小与岩层能否被压裂关系密切。
因此，在井壁不稳定的情况下，增加最终压力，能够有效的压裂岩层，提高压裂效果。
2.3 方法的改进压裂钻完井是一个全套复杂的过程，并与采油行业的其他过程紧密相连。
由于岩层性质性质的不同，压裂钻完井技术在实践中还有很大的改进空间。
科学技术的不断发展，压裂钻完井的施工方式会更加适应地下条件。
裂缝性低渗油藏压裂水平井井网渗流数学模型
205裂缝性低渗透油藏具有储层裂缝发育复杂、非均质性强、渗透率低、开发难度大、注水容易水窜等特点。
水力压裂使得天然裂缝不断扩张产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的复杂裂缝网络系统[1]，增加改造体积，从而提高初始产量和最终采收率。
裂缝性低渗透油藏压裂开发的关键问题是搞清复杂裂缝网络分布规律、低渗透油藏基质-裂缝-井筒耦合渗流问题。
国内外学者还采用离散化数值模拟方法来研究裂缝性储层压裂井产能[2-4]，研究周期长，不能快速准确描述体积压裂裂缝中流体流动。
根据天然裂缝及压裂后复杂裂缝网络分布特征，利用分形理论，推导出裂缝的有效渗透率表达式。
考虑裂缝性低渗透储层的非线性渗流特征和压敏特性[4-5]，根据储层流体在注采井网中不同流动形态，将流体流动划分为3个区域，建立了考虑压裂裂缝干扰的压裂水平井-直井井网三区耦合渗流模型，并分析了裂缝及压敏参数对压裂水平井-直径混合井网产能的影响，为合理开发裂缝性油藏提供一定理论基础。
1 裂缝性低渗透油藏水平井压裂-直井井网渗流数学模型1.1 裂缝性油藏压裂裂缝形态及数学表征方法裂缝性油藏压裂极易形成复杂裂缝网络结构。
裂缝性储层天然裂缝长度及其压裂后形成的复杂裂缝网络满足自相似性、标度不变性和分维三个条件，说明其具有分形特性[5]，因此可以用分形理论描述天然裂缝及压裂裂缝的分布规律。
则可以求出基质-裂缝的等效渗透率k e 为：()()()2222m ax e m 2(1cos sin )(1)1241f f f ff fl D k k D βφαθφφφ--=-+--（（1）式中，k e 为等效渗透率，k m 为基质渗透率，mD；φf 为裂缝孔隙度，小数；β为比例常数，与裂缝周围的介质力学性质有关；D f 为裂缝长度的分形维数；θ为裂缝的倾角，°；α为裂缝方位角，°；l max 为裂缝最大长度，m。
1.2 数学模型的建立水平井压裂后产生多条压裂裂缝，据裂缝性低渗透油藏水平井压裂-直井井网流体流动特征，采用流场划分原则，划分井网流动单元，井网流动单元划分为3个流动区域，见图1：第1流动区域为普通直井产生的平面径向渗流场；第2流动区域为压裂水平井模型中的外部流场，即水平井压裂裂缝水平面内的椭圆流动；第3流动区域为压裂水平井模型中的内部流场，即垂直平面内沿裂缝的裂缝性低渗油藏压裂水平井井网渗流数学模型高英 张越 崔景云 蒋时馨 谷峰中海石油气电集团有限责任公司 北京 100028摘要：基于分形理论表征天然裂缝和压裂裂缝网络的复杂裂缝形态，针对裂缝性低渗透储层的非线性渗流特征和储层压敏特性，建立了裂缝性低渗透油藏压裂水平井-直井井组的非线性渗流模型。
页岩气藏分段压裂水平井不稳定渗流模型
页岩气藏分段压裂水平井不稳定渗流模型樊冬艳;姚军;孙海;谢银伍;曾慧;张凯【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】针对页岩气藏中吸附气和游离气共存的储集方式，基于双重介质模型建立考虑吸附解吸过程的页岩气藏不稳定渗流数学模型，并定义新的参数来表征基质中吸附解吸气量与游离气弹性释放量的比值，利用Laplace变换计算页岩气藏点源解，通过叠加原理得到定产量生产时水平井分段压裂改造后井底压力解，对考虑井筒和表皮系数的影响以及定井底流压生产时水平井动态产能进行分析。
结果表明：在开采过程中页岩吸附解吸气量所占比例较大，且考虑吸附解吸后，定产量生产所需压差小，压力波传播到边界时间晚，压力导数曲线凹槽更加明显，同时定井底流压生产时压裂水平井产量更大，稳产时间更长；Langmuir吸附体积越大，压力波传播越慢，所需压差越小，压力导数曲线凹槽越深，同时页岩气藏稳产时间越长，产量越大，但产量的增幅越小。
【总页数】8页(P116-123)【作者】樊冬艳;姚军;孙海;谢银伍;曾慧;张凯【作者单位】中国石油大学地质资源与地质工程博士后流动站，山东青岛266580; 中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580;长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750005;中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE332【相关文献】1.基于扩散的页岩气藏压裂水平井渗流模型研究 [J], 郭小哲;周长沙2.页岩气藏压裂水平井不稳定渗流模型及试井分析 [J], 雷宇;曾彦;宁正福3.基于滑脱的页岩气藏压裂水平井渗流模型及产能预测 [J], 郭小哲;周长沙4.考虑应力敏感的页岩气藏压裂水平井渗流模型建立与分析 [J], 郭小哲;周长沙5.页岩气藏压裂水平井线性耦合渗流模型研究 [J], 张烈辉; 崔乾晨; 谢军; 郑健; 李成勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
压裂水平井不稳定渗流分析
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｃ ｏ ｄｉ Ｏ ｒ ａｓ ａ ｅ ｈｙｐ ｔ ｅ ｉ ｎｄ ｓｍ ｐｌｆｃ ｔｏｎ ｏｆｆｕｉ ｌ ｃ ｒ ｎｇ ｔ ｅ ｏｎ ｂｌ ｏ ｈ ｓｓ ａ ｉ ｉｉａ ｉ ｌ ｄ ｆｏｗ ｈｒ ｇｈ ｆａ ｔ ｅ ｏｒｚ ｔ ｌｗ ｅｌ ｎ ａ ｔ ｅ－ ｔ ｏｕ ｒ ｃ ｕｒ ｄ ｈ ｉｏｎ ａ ｌｓ ｉ ｈｒ ｅ
压 裂 水 平 井 不 稳 定 渗 流 分 析
李 军诗 ，侯 建 锋 ，胡 永 乐 ，李 凡 华 ，秦 强
（ ． 国 石油 勘 探 开 发 研 究 院 ； ． 国 石 油 勘探 与 生 产 公 司 ） １中 ２中 基 金 项 目 ： 国石 油 “ 低 渗 透 油 气 藏 高 效 开发 应 用 基 础研 究 ” 技 项 目 中 特 科 摘 要 ：对 三维 油 藏 中压 裂 水 平 井 流 动 进 行 了合 理 的假 设 和 简 化 ， 立 了压 裂 水 平 井 物 理 模 型 ， 此 基 础 上建 立 了三 维 油 藏 建 在
中 图 分 类 号 ： ３ ７ １ ＴＥ ５ ． ４ 文献标识码 ： Ａ
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｎａ ｙ ｉ ｆ ｕ ｓ ｅ ｄ ｒ ｕ ｌ ｗ ｎ ｆ ａ ｔ ｒ ｄ ｈ ｒ ｚ ｎｔ ｌｗｅ ｌ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ａ ｌ ｓ ｓｏ ｎ ｔ ａ ｙ ｐｏ ｏ ｓ ｆｏ ｉ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｉ ｏ ａ ｌｓ
导 流 能 力 越 大 ， 缝 内 的流 量 分 布 越 均 匀 。压 力 特 征 曲 线 受 油 藏上 下边 界条 件 的 影 响 ， 于 上 下 封 闭边 界 的 无 限 大 油 藏 ， 裂 对 拟 稳 态 压 力 导 数 为 一 常 数 ， 于上 下定 压 边 界 的 无 限 大 油 藏 ， 稳 态 压 力 导 数 曲线 较 无 限 大 油藏 提 前 下掉 。 图 ５参 １ 对 拟 ６ 关 键 词 ：水平 井 ；裂 缝 ；不稳 定渗 流 ；动 态 分 析
压裂水平井非稳态产能分析与影响因素研究——以鄂尔多斯长庆致密油为例
压裂水平井非稳态产能分析与影响因素研究——以鄂尔多斯长庆致密油为例赵振峰;唐梅荣;杜现飞;安杰;蔡明玉;苏玉亮;王文东【期刊名称】《深圳大学学报（理工版）》【年(卷),期】2017(034)006【摘要】为研究致密油储层改造参数对压裂水平并非稳态流动特征的影响,有效预测压裂水平井产能,基于复杂缝网特征,建立了缝网双重介质压裂水平井渗流数学模型,采用有限元法对模型进行数值求解.结合长庆油田Z183井区致密油资料,通过对比不同改造方式及不同储层改造体积模式的模型计算结果,分析压裂水平井非稳态产量特征,并采用信息量分析法对压裂水平井产能影响因素进行研究.研究发现,储层改造带宽与初期线性流动阶段持续时间和压裂水平井产能正相关,与产量下降时间负相关;各主要因素按影响的显著程度从小到大依次为:主裂缝半长、水平井段长度、主裂缝导流能力和裂缝条数;次要影响因素包括基质渗透率、孔隙度和裂缝簇数等.%To account for the influence of reservoir stimulation on characteristics of unsteady-state flow and forecast the production capacity of horizontal well in tight oil reservoir,a dual-porosity model for stimulating the fracture network flow is estabhshed and the finite-element method is introduced to achieve numerical solutions.Field data of Z183 is used to study the characteristics of unsteady-state production and the corresponding impact factors of fractured well transient performance by using information analysis method.The results show that the increase of fracture network width helps decrease the decline rate of production at early time andincrease well production in the life time.The main factors in descending order according to the significance are as follows:the half-length of hydraulic fracture,the length of horizontal wellbore,the conductivity of hydraulic fracture and fracture stage,all of which are the primary influencing factors.Matrix permeability,porosity and fracture cluster are the secondary influencing factors.【总页数】8页(P647-654)【作者】赵振峰;唐梅荣;杜现飞;安杰;蔡明玉;苏玉亮;王文东【作者单位】中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710021;中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710021;中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710021;中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,陕西西安710021;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE357.1【相关文献】1.超低渗透油藏分段多簇压裂水平井产能影响因素与渗流规律——以鄂尔多斯盆地长8超低渗透油藏为例 [J], 王欢;廖新维;赵晓亮;赵东锋;窦祥骥;陈晓明2.致密油压裂水平井产能影响因素研究——以辽河油田大民屯致密油水平井为例[J], 吴林洪;郭小哲;罗威;张子明;张文昌3.致密油储层成岩相类型及其对产能的影响\r——以鄂尔多斯盆地姜家川地区长8储层为例 [J], 徐波;王建;于乐丹;王凯泽;董凤娟;刘峰4.致密油压裂水平井产能影响因素研究——以辽河油田大民屯致密油水平井为例[J], 吴林洪;郭小哲;罗威;张子明;张文昌;;;;;5.鄂尔多斯某区块致密油产能影响因素分析与优化研究 [J], 马雄强;李坤潮;韩波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水平井近井渗流规律
水平井近井渗流规律1. 介绍水平井近井渗流是油气开采领域中的重要研究内容，对于合理开采油气资源、提高采收率具有重要意义。
本文将深入探讨水平井近井渗流的规律及其影响因素，以及对渗流规律的优化方法。
2. 水平井近井渗流基本原理水平井近井渗流是指在水平井附近发生的渗流现象，主要包括近井区渗透性衰减、流体分布不均匀等特点。
3. 水平井近井渗透性衰减机理水平井近井渗透性衰减是指在水平井附近，岩石的渗透性会发生不同程度的衰减。
这一现象主要是由于以下几个因素所导致：3.1 压裂液渗透性侵蚀压裂液渗透性侵蚀是水平井近井渗透性衰减的主要原因之一。
在水平井压裂过程中，高压液体会侵入岩石孔隙中，使岩石的渗透性降低。
3.2 岩石变形与塑性水平井在生产过程中，由于岩石的变形与塑性，会导致近井区域的渗透性下降。
岩石会发生塑性变形，使得孔隙度降低，渗透性减小。
3.3 水平井壁面滞流水平井井壁面滞流是指在水平井井壁上，流体会产生滞留现象，使得井壁附近的渗透性下降。
这是由于流体黏性和相互作用力所导致的。
4. 水平井近井渗透性衰减对油气开采的影响水平井近井渗透性衰减对油气开采产生了重要影响，主要表现在以下几个方面：4.1 产量下降由于近井区的渗透性衰减，导致水平井附近的产量下降。
渗透性衰减使得流体在近井区的渗流能力减小，因此产量会受到一定程度的影响。
4.2 压力分布不均匀在水平井产出过程中，近井区渗透性衰减导致压力分布不均匀。
渗透性衰减使得流体在近井区的渗透性减小，从而出现压力梯度不均匀现象。
4.3 采收率降低近井区渗透性衰减对采收率造成了一定的影响。
由于渗透性减小，导致附近的资源无法充分开采，从而降低了采收率。
5. 水平井近井渗流优化方法为了克服水平井近井渗透性衰减对油气开采的影响，可以采用以下几种方法进行优化：5.1 渗流改造技术渗流改造技术是指采用各种方法改变近井区的渗透性，以提高采收率。
常用的渗流改造技术包括酸化、压裂、水平井段分层开采等。
《2024年低渗透油藏分段压裂水平井渗流规律研究》范文
《低渗透油藏分段压裂水平井渗流规律研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长，低渗透油藏的开发逐渐成为石油工业的关注焦点。
由于低渗透油藏具有孔隙度小、渗透率低等特点，其开发难度相对较大。
而分段压裂水平井技术是近年来低渗透油藏开发的重要手段之一。
本文旨在研究低渗透油藏分段压裂水平井的渗流规律，为优化开发方案提供理论支持。
二、研究背景与意义低渗透油藏是指具有低孔隙度和低渗透率的油藏，通常难以进行开采。
传统的开采方法成本高、效果不佳。
而分段压裂水平井技术则能有效地改善低渗透油藏的开采效果。
该技术通过在水平井内分段实施压裂，使地层中的油气更容易流动，从而提高采收率。
因此，研究低渗透油藏分段压裂水平井的渗流规律，对于优化开发方案、提高采收率具有重要意义。
三、研究方法与数据来源本研究采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法。
首先，通过理论分析推导分段压裂水平井的渗流模型；其次，利用数值模拟软件对模型进行验证和优化；最后，结合现场试验数据对研究成果进行验证。
数据来源主要包括文献资料、油田生产数据以及实验室测试数据。
四、分段压裂水平井渗流模型（一）模型假设与建立基于达西定律和流体力学原理，建立分段压裂水平井的渗流模型。
假设油藏为均匀介质，压裂段之间相互独立，且各段内的流体流动符合线性渗流规律。
根据这些假设，推导出分段压裂水平井的渗流模型。
（二）模型求解与分析通过数值模拟软件对渗流模型进行求解。
分析不同因素（如压裂段数、压裂液性质、油藏参数等）对渗流规律的影响。
结果表明，分段压裂水平井能有效改善低渗透油藏的开采效果，提高采收率。
五、数值模拟与现场试验对比分析（一）数值模拟结果数值模拟结果显示，分段压裂水平井的渗流规律受多种因素影响。
其中，压裂段数、压裂液性质和油藏参数是主要影响因素。
在合理的参数范围内，增加压裂段数和优化压裂液性质能有效提高采收率。
（二）现场试验数据对比将数值模拟结果与现场试验数据进行对比，发现两者具有较好的一致性。
关于水平井分段压裂的研究及探讨
关于水平井分段压裂的研究及探讨【摘要】能源作为现代社会的稀缺资源，直接影响着人们的生产生活，对能源的开发也是极为重要的工程。
在石油储存量较小且渗透性较差的油田内，水平井是较为有效的开发方式。
如果遇到油气层渗流阻力较大、渗透率极低的情况，则需要将其压开数量不等的裂缝，加强油气的渗透性及减少渗流阻力。
本文简单阐述了水平井分段压力技术的原理，各种类型的分段压裂技术，包括封隔器分段压裂、段塞分段压裂、封隔器配合滑套喷砂器分段压裂、水力喷射分段压裂、TAP分段压裂技术等，为从事能源行业的人员提供一定的技术参考。
【关键词】水平井分段压裂技术研究由于各个油田的地质情况不一样，在开发的过程中许多特殊情况，如低渗透油气藏、稠油油气藏、储量较小、渗透阻力大等情况，需要采用水平井，其优势在于生产效率高、泄油面积大、储量的动用度较高。
为了达到进一步提高水平井的产量，需要对水平井进行压裂，从而形成数量较多的裂缝，提高油气的产量，提升生产效率，但是由于水平井的跨度较大，要达到理想的压裂效果要求分段工具具有性能良好、体积合适、操作性强等特征，才能有效的提高单位油井的油气产量，实现经济效益及资源的充分开发[1]。
1水平井分段压裂工艺的基本原理水平井压裂后，其裂缝的形状、性能均有所区别，主要和水平井筒轴线方向及地层的主要应力的方向有着较为密切的关系。
该项工艺能够提高产量的原理为压裂使石油的渗流方式发生了改变。
进行压裂处理之前，石油的径向流流线主要处于井底的位置，渗透受到较大的阻力，压裂完成后，径向流流线与裂缝壁面呈平行关系，渗流受到的阻力较小。
裂缝的主要形态有以下几种：①横向裂缝：当水平井筒和主要应力的方向为呈垂直关系时，即会形成横向裂缝；②纵向裂缝：当水平井筒与主要应力的方向呈平行关系时，即会形成纵向裂缝；③扭曲裂缝：当水平井筒和主要应力有一定的角度时，即会构成扭曲裂缝。
压裂后形成的横向裂缝适用于渗透性较差储藏层，其可以明显的促进油井改造。
致密油藏水平井不稳定渗流压力分布
致密油藏水平井不稳定渗流压力分布1. 导言a. 研究背景和目的b. 研究现状和意义2. 基本理论a. 致密油藏的特点和分类b. 水平井的特点和分类c. 不稳定渗流的基本理论3. 不稳定渗流的数学模型a. 不稳定渗流的数学表达式b. 不同边界条件下的数值模拟方法4. 压力分布规律研究a. 影响压力分布的因素分析b. 引入水平井后的不稳定渗流压力分布规律5. 结论与展望a. 论文的主要结论b. 论文研究的不足和展望第一章导言1.1 研究背景和目的致密油藏是一种在岩石微观尺度上储集石油的低孔隙度和低渗透率的油藏，也是当前全球油气勘探的热点之一。
水平井是开发致密油藏的一种常用方式。
但是，致密油藏水平井不稳定渗流的问题一直困扰着开发者和研究人员。
当水平井在生产过程中出现不稳定渗流现象时，渗透率会发生明显变化，这会对井筒内的流体压力和产量产生很大的影响，从而影响到开发效果。
因此，研究致密油藏水平井不稳定渗流的问题，对于指导致密油藏水平井的生产和开发有重要的意义。
本文旨在通过对致密油藏水平井不稳定渗流的研究，探求压力分布的规律以及影响因素，为致密油藏水平井的开发提供理论支持。
1.2 研究现状和意义致密油藏水平井的不稳定渗流问题是当前该领域的一个研究热点。
许多学者和研究机构通过模型计算和实验研究等多种方式对这一问题进行了研究。
但是，目前还没有一种理论可以完全解决致密油藏水平井不稳定渗流问题，因此，该问题得到了广泛的关注和研究。
通过研究致密油藏水平井的不稳定渗流问题，可以深入了解其影响因素、规律和机制，为提高致密油藏的开发效率和经济效益提供理论依据。
此外，还可以为其他类似问题的研究提供参考。
第二章基本理论2.1 致密油藏的特点和分类致密油藏是一种主要储集在砂岩、碳酸盐岩和页岩等致密岩石中的低孔隙度和低渗透率的油藏。
其典型特点是储层的孔隙度低，常在1%以下，渗透率也很低，一般在0.1mD以下。
此外，致密油藏的构造复杂、差异性大，需要通过现代地球物理技术、地质建模、井网优化等手段进行开发。
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文章编号 :100020747 (2008) 0120092205
压裂水平井不稳定渗流分析
0 引言
水平井开采技术在油气田开发过程中得到了广泛 的应用[126] 。对于低渗透油田 ,往往采用对水平井进行 压裂的方法来提高油层产能 。压裂水平井能够增产增 注的渗流力学机理是 :通过压裂将原来普通完井水平 井的流体径向渗流模式改变为线性渗流模式 ,进而改 变近井筒地带流体的渗流方式 、增加泄油面积 、提高扫 油效率 ,最终影响油井单井产量和采收率 。
=
qD hD rD d rD dθe - RD s 2 RD
(13)
其中
hD
=
h rf
;
RD
=
R rf
;
qD
=
q Kf
<fμ Ctf
整个圆面对该处产生的压力降为 :
1 2π
∫∫ pfD ( RD , s) =
qD hD rD 2 RD
e-
RD
s
d
rD dθ
rwD 0
(14)
3 数学模型求解
dimensional reservoir , t his paper p resent s a p hysical model and an unsteady poro us flow model. A half analytical co upling met hod is used to get t he botto m p ressure and flow rate dist ribution of t he ho rizo ntal wells. The flow regime analysis is do ne fo r horizo ntal botto m p ressure curves. The fluid flow in t he f ract ured ho rizo ntal wells has 4 flow regimes , including radial flow in f ract ures , do uble linear flow in f ract ures and reservoirs , linear flow in reservoirs , and sp heroid flow in reservoirs. The flow rate dist ribution in f ract ures is affected by flowing time and f ract ure co nductivity , and tends to get mo re and more uniform as t hey increase. The p ressure curve is influenced by top and bottom reservoir boundaries , t he p seudo p ressure differential is a co nstant in an infinite reservoir wit h clo sed top and bottom boundaries , and t he p seudo p ressure differential curve has a declining t rend in an infinite reservoir wit h constant2p ressure top and bottom boundaries. Key words : horizontal well ; f ract ure ; unsteady po rous flow ; perfo rmance analysis
=-
rD = rwD
Kh Fhcd
(11)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
Hale Waihona Puke 4石油勘探与开发 ·油气田开发 Vol. 35 No . 1
Fhcd
=
Kf w Kh
2. 2 储集层模型 储集层渗流控制方程为 :
1 r
5 5r
r
5p 5r
+
52 p 5 z2
=
1 5p η 5t
(12)
将垂直裂缝抽象为球形空间内一圆面汇 ,裂缝沿 圆弧方向流量均匀 。任取该圆面汇上一微元 d rD dθ,对 裂缝内任意一点 ,拉氏空间解为 :
pD ( RD , s)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
2008 年 2 月 李军诗 等 : 压裂水平井不稳定渗流分析
本文在前人对有限导流压裂水平井不稳态渗流问 题研究结果的基础上 ,建立了三维油藏内压裂水平井 非稳态渗流系统模型 ,用半解析的方法耦合求解出有 限导流压裂水平井井底压力及流量分布 ,并对井底压 力特征曲线进行了流动阶段分析 。
1 物理模型
假设 :三维无限大油藏中一口水平井 ,穿过一条垂 直于井筒的圆形裂缝 ,油藏内流体的流动为非稳态流 动 ,裂缝内的流动为稳态流动 ; 不考虑表皮系数 ; 水平 井仅在裂缝处射孔 ,油藏为均质且各向同性 (见图 1) 。
按惯例定义如下无量纲量 :
pD
=
2π KhΔp qμB
tfD
=
Kt
<μCt rf 2
rD
=
r rf
rwD
=
rw rf
zD
=
z h
CfD
=
Kf w K rf
2 数学模型
2. 1 裂缝模型 对于有限导流垂直裂缝井 ,严格描述裂缝中流体
渗流问题的控制方程为 :
1 r
5 5r
r
5 pf 5r
r
5 pf 5r
r = rw
=
qBμ 2π Kf w
(2)
缝端封闭条件 :
5 pf 5r
r = rf
=0
(3)
考虑到与井泄流面积相比裂缝尺寸比较小 ,可在 裂缝内对上述方程取积分平均进行简化 :
pf
r,
w 2
,
t
= pf r , - w , t 2
= p ( r , 0 , t)
(4)
Kf
5 pf 5z
李军诗1 , 侯建锋1 , 胡永乐1 , 李凡华1 , 秦强2
(1. 中国石油勘探开发研究院 ; 2. 中国石油勘探与生产公司)
基金项目 :中国石油“特低渗透油气藏高效开发应用基础研究”科技项目
摘要 : 对三维油藏中压裂水平井流动进行了合理的假设和简化 ,建立了压裂水平井物理模型 ,在此基础上建立了三维油藏 有限导流压裂水平井非稳态渗流系统模型 ,用半解析的方法耦合求解出有限导流压裂水平井井底压力及流量分布 ,并对 井底压力特征曲线进行了流动阶段分析 。流体在压裂水平井系统中的流动呈现 4 个流动段特征 :裂缝内的径向流 、裂缝2 油藏双线性流 、油藏内的线性流和油藏球形流 。裂缝内流量分布受流动时间和裂缝导流能力的影响 ,流动时间越长 ,裂缝 导流能力越大 ,裂缝内的流量分布越均匀 。压力特征曲线受油藏上下边界条件的影响 ,对于上下封闭边界的无限大油藏 , 拟稳态压力导数为一常数 ,对于上下定压边界的无限大油藏 ,拟稳态压力导数曲线较无限大油藏提前下掉 。图 5 参 16 关键词 : 水平井 ; 裂缝 ; 不稳定渗流 ; 动态分析
+
52 pf 5 z2
=
1 ηf
5 pf 5t
(1)
其中 内边界条件 :
ηf
=
Kf
<fμCtf
1 r
5 5r
r
5 pf 5r
+ 2K w Kf
5p 5z
z =0+
=
1 ηf
5 pf 5t
(7)
其中
w
∫ pf ( r , t)
=
1 w
2
-
w 2
pf
(
r,
z
, t)
dz
(8)
无量纲化可得到裂缝渗流模型为 :
15 rD 5 rD
rD
5 pD 5 rD
+
52 pD 5 zD 2
=
5 pD 5 tfD
(9)
即:
15 rD 5 rD
rD
5 pfD 5 rD
+2 CfD
5 pD 5 zD
zD =0+
=
1 ηfD
5 pfD 5 tfD
(10)
其中
ηfD
=
ηf η
η
=
K
<μCt
内边界条件可写为 :
rD
5 pfD 5 rD
中图分类号 : TE357. 14 文献标识码 :A
Perf ormance analysis of unsteady porous flo w in fractured horizontal wells
L I J un2shi1 , HOU J ian2feng1 , HU Yo ng2le1 , L I Fan2hua1 , Q IN Qiang2 (1. Research I nstit ute of Pet roleum E x ploration & Develop ment , Pet roChi na , B ei j i n g 100083 , Chi na;