低渗透油藏压裂水平井压力动态特征研究.pdfVIP

第 14卷 第 19期 2014年7月 科 学 技 术 与 工 程 Vo1．14 No．19 Ju1．2014 1671— 1815f2014)19—0064—05 ScienceTechnologyandEngineering ⑥ 2014 Sci．Tech．Engrg． 低渗透油藏压裂水平井压力动态特征研究 谢亚雄 刘启国 刘振平 王 惠 王宏玉 袁 淋 (“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，西南石油大学，成都 610500) 摘 要 为研究低渗透油藏的压力动态特征，建立了考虑缝网压裂的压裂水平井三线性流数学模型，通过拉普拉斯变换和杜 哈美原理求得了考虑井储和表皮效应影响的井底无因次压力解，应用Stehfest数值反演算法绘制了油井的井底压力动态响应 曲线。分析 了压力动态曲线特征并对其敏感性因素进行了研究。研究表明，弹性储容比主要影响压力导数曲线窜流凹子的 宽度和深度及出现时间的早晚；窜流系数主要影响窜流凹子 出现的位置；裂缝导流能力主要影响裂缝一内区(缝网区域)地层 双线性流出现时间的早晚及 内区窜流凹子的位置和形态；内区宽度主要影响内区地层线性流的持续时间。 关键词 低渗透油藏 缝网压裂 三线性流 压裂水平井 压力动态特征 中图法分类号 TE348； 文献标志码 A 水平井水力压裂技术已经成为开发低渗透油藏 压裂水平井的渗流特征。 的一项前沿技术 ¨J。水平井 自身对地层的穿透度 1 三线性流模型的建立 较大，压裂后产生的主裂缝及其在周围产生的次生 微裂缝不仅增加了流体的渗流通道，也扩大了单井 1．1 物理模型 泄油面积，从而能有效提高油井的产能及经济效 如图1所示，油藏系统中存在三个区域，流体由 益 J。国外对于压裂井模型 的解释起步较早， 外区流入内区，再由内区流人至人工裂缝区域。其 Gringarten等人 首先研究了均质油藏无限导流 中内区为受压裂改造影响后考虑缝网压裂的双孔介 垂直裂 缝井 的模 型。Lee和 Brockenbrough 于 质区域，外区为未受压裂改造影响的双孔介质区 1986年提出三线性流模型。Houze等人¨ 建立了 域，裂缝区域为压裂后产生的人工裂缝区域 ¨。基 双孔介质的垂直裂缝井模型并进行了深入研究。 本假设如下：① 油藏外边界封闭；② 一 口定产量水 Brown101于2009年提出了带双孔介质区域的三线 平井为人工裂缝所贯穿，裂缝沿水平井轴对称分布 性流模型，并绘制了试井分析的典型曲线。Stalgoro— 且问距相等；③ 流体在地层中的流动为单相不稳定 va11]于2012年在 Brown模型的基础上加以改进， 渗流，且为一维线性渗流，流体流动服从达西定律， 建立了封闭均质油藏压裂水平井的三线性流模型， 忽略重力和毛管力的影响；④ 双孔介质地层中基岩 研究了压裂水平井的压力动态特征。国内张义堂等 系统和天然裂缝系统之问的窜流为拟稳态；⑤ 流 人l】卜 给出了各类压裂水平井的试井模型，并对这 体和岩石弱可压缩，各 自具有恒定的压缩系数；⑥ 些模型的试井分析曲线进行了较深入的研究。 流体黏度恒定；⑦ 内区地层物性较外区更优。 低渗透油藏因构造应力的影响往往表现为双重 孔隙介质的特性，对于压裂井产生的网状裂缝可以 用人工裂缝周 围有限区域的双孔介质来进行描述， 而前人的相关研究均没有考虑缝网压裂的影响效 果。文章在充分调研国内外相关研究的基础上，建 立了低渗透油藏压裂水平井考虑缝网压裂的三线性 流的试井模型并获得了模型的解，利用数值反演算 法绘制了油井的压力动态特征曲线并对其进行了分 析。三线性流模型简单，应用方便，能够很好地描述 图1 压裂水平井三线性流模型示意图 2014年2月26日收到 国家重点基础研究发展计划 (973计划)