《gt106-王晓冬-中石化压裂水平井增产机理及产能评价》由会员分享，可在线阅读，更多相关《gt106-王晓冬-中石化压裂水平井增产机理及产能评价（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、压裂水平井增产机理与产能评价,王晓冬 李治平 中国地质大学（北京）能源学院,2,提纲,简介 压裂直井增产机理与产能计算 压裂水平井增产机理与产能计算 压裂水平井-直井五点井网产能评价 结语,3,相关研究经历,4,1 A Current Look at Horizontal Wells .,水平井是一种先进的二次采油技术 钻水平井的目的在于提高井与储层的接触面积，提高产能 要求有清晰明确的地质条件单砂体 水平井不能提高水驱效率，能够提高地层能量的利用率，能够提高注入机械能的利用率； 地层渗透率的各向异性显著影响水平井产能； 可有效抑制水锥气锥，出水控制较难 可有效开发低渗透油藏，提高动用程度 可
2、串联改变储层砂体的平面连通性 流体渗流机理与直井相同 ,5,中国进展,应用于边际油田和老油田厚层顶部剩余油挖潜； 水平井（注水）+直井混合井网； 整装油藏水平井开发 (TZ-4五朵金花，庄海8) 分支井、多底井等复杂结构井的应用； 压裂水平井：改造储层垂向渗透性 中国特色：多井+低产,6,压裂水平井-直观想象的注采优势,1 改变垂向渗透性 2 改变近井地带流体渗流规律 3 提高地层能量利用率或机械能转化效率,7,水力压裂技术进步,单井增产增注区块整体压裂 缺乏对油藏非均质性、水驱波及面积、开采效益等的总体考虑 压裂开采压裂开发 压裂开采：井网已定，优化裂缝长度、导流能力 压裂开发：在部署井网时
3、考虑裂缝方位、规模、导流能力 水力裂缝优化设计 岩石力学：80年代二维、拟三维模拟，90年代全三维模拟 油藏工程：从地层出发，设计裂缝 大型水力压裂 Nowsco公司实施的大型压裂:液量4800m3，加砂1550m3，排量达11m3/min，平均砂比32% 酸压技术 酸敏地层、天然裂缝地层、闭合酸化技术 水平井压裂,8,普通直井压裂-两种典型裂缝式样,A Vertical Fracture,A Horizontal Fracture,9,压裂水平井-典型裂缝式样,11,增产机理分析-参数说明图,12,近井流体渗流流场改变,平面线性渗流 平面径向渗流 压降漏斗 在近井23%区域内的能量损失占泄流
4、区总能量损失的90%,13,增产机理分析-重要参数xf /Re CFD Sf,裂缝无量纲导流能力 CfD Cf = kfw（Prats 1961） 无限导流：认为裂缝导流能力高，流体沿裂缝流动压力损失可略 均匀流量：认为沿裂缝每单位截面流量相等 有限导流：认为裂缝导流能力有限，流体沿裂缝流动有压力损失，沿裂缝每单位截面流量也不相等。 CfD=kfw/kxf CfD300，表现为无限导流裂缝。 穿透比 xf /Re 壁面表皮 Sf 缝嘴表皮 Sm,14,CfD 之含义-进出裂缝流体体积比值,2 xf,15,裂缝壁面表皮 Sf,优选压裂液，优化反排,h,re,16,How to Solve Som
5、e Problems .,一次Laplace变换 一次Laplace变换 一次Laplace变换 可解决问题 一次Fourier变换 二次Fourier变换 Fredom藕合积分方程 Fredom藕合积分方程 可解决问题 可解决问题 Babu(SPE18298,1989)箱式封闭地层产能公式 30 页渐近分析 方法：中高渗 油藏工程+数值模拟；低渗 油藏工程+地质统计,17,有限导流矩形裂缝产量公式,18,最佳导流能力,19,最佳缝长和最佳缝宽,20,例-1：低渗透储层,已知： 支撑剂质量m = 29072 kg 支撑剂密度p = 1310.06243 = 2098.35 kg/m3； 支撑裂
6、缝孔隙度= 0.3；支撑裂缝渗透率 kf = 60000 md； 地层厚度 h = 653.281=19.811；地层渗透率 k = 0.5 md； 求解： 计算支撑裂缝体积：Vf = 29072/(1-0.3)/2098.35 = 26.1763 m3 计算支撑裂缝缝长： 计算支撑裂缝缝宽：,21,例-2：中渗透储层,已知： 支撑剂质量m = 29072 kg 支撑剂密度p = 1310.06243 = 2098.35 kg/m3； 支撑裂缝孔隙度= 0.3；支撑裂缝渗透率 kf = 60000 md； 地层厚度 h = 653.281=19.811；地层渗透率 k = 50.0 md； 计
7、算支撑裂缝缝长： 计算支撑裂缝缝宽：,23,压裂水平井-裂缝渗流方式,CFD,xf,d1,24,压裂水平井产量分析方法,单裂缝拟稳态产能公式,单裂缝当量井径模型,和直井公式对比:,多裂缝产能公式,压降叠加原理,压裂水平井产量分析思路:,25,无限导流稳态当量井径模型,zw,re,h,26,多裂缝系统产能计算,利用当量井径模型将压裂水平井的每条水力裂缝等效为一口直井，由压力叠加可得出关于单裂缝流量的方程组:,27,多裂缝系统产能计算-井网应用优化,28,多裂缝系统产能计算,29,多裂缝系统产能计算,30,多裂缝系统产能计算,31,- 裂缝布置原则,通过研究等长均布多裂缝模型，得出裂缝分布原则：缝
8、间距离 dxfmax ，否则有效井径交叠。,32,-,33,34,-,水平井试井分析软件 水平井产能评价系统软件（理论方法、统计方法） 水平井压裂油藏工程优化设计软件 水平井-直井混合井网分析软件 分段完井水平井优化射孔软件 水平井流入动态分析软件 水平井生产数据分析软件 ,35,压裂水平井-直井五点混合井网产能,36,长庆吴420压裂水平井产能计算对比,对吴420、州57区块的10口井进行计算，误差小于10%。,37,结语,Economides和Nolte的Reservoir Stimulation第三版之序言中，Ahmed S. Abou-Sayed说： Hydraulic Fractur
9、ing, A Technology for All Time 水平井产能评价是水平井压裂优化设计的基础，在产能评价方法中应该考虑水力裂缝的导流能力、方位、分布、半缝长等重要因素，不考虑导流能力的方法是不成熟的方法 水平井压裂优化设计理念：油藏工程师提出需求并根据增产增注的要求设计裂缝的分布、导流能力和几何尺寸压裂工程师负责实现 用水平井或压裂水平井开发低渗透储层的评价理念不同于中高渗情形-大庆榆树林 树平-1井 压裂水平井-直井混合井网评价问题,38,-,树平-1：1991年10月钻成，1991-1999年日产油在7.2 t/d以上，含水10%以下，2000-2006年日产油在4.0t/d左右
10、，含水控制在16%左右；2006年综合含水有所上升，达到30%，日产油降至2.2t/d；2006年-现在，由于2006年对北部两口水井采取周期注水，水平井综合含水降至18%，日产油稳定至2.2t/d，至今累计产油40000多吨低渗透油藏水平井应用的长期效益观念. B1-1-平25：水平井于2004年12月24日投入生产，产油135t，含水10.2，目前日产油 11.5 t，含水12，4个月累积产油达到万吨中高渗油藏高含水阶段挖潜阶段效益观念。 树36-平27：自2007年2月，采取分段射孔方式投注，截至9月底，该水平井累计注水6376方，周围三口采油井同期累计产液1371.74m3，注采比4.
11、64:1，试验区动用程度明显提高，开发效果显著改善，其水平井注水比较成功说明了在现有技术条件下本区低渗透储层具有可动用性。 杏6-1-平35：,39,王晓冬 个人简介,中国地质大学（北京）能源学院 教授(2006) 研究方向-1：油气田开发理论与方法、渗流理论与应用 研究方向-2：储层建模与数值模拟 石油大学（北京）石油工程系 博士后(1998-2000) 研究报告：储层非线性渗流研究 中国科学院渗流流体力学研究所 工学博士(1995-1998) 博士论文：水平井不定常渗流研究 中国科学院渗流流体力学研究所 工学硕士(1987-1990) 大庆石油学院开发系采油工程 采油工程本科(1983-1987),办公电话：010-82320863（O） 手机：13366070319 电子邮件：wxd_,
