低滲透油藏壓裂水平井產能的預測研究

張印

摘要：一個可靠可行的方法來預測和優化壓裂水平井產能，對于油藏開發方案設計來說至關重要。然而，現有的數學模型和評價方法不考慮啟動壓力梯度和壓敏效應對壓裂水平井產能的影響，在低滲透油藏中是不合理的。本文的目的是提供一個考慮啟動壓力梯度和壓敏效應的方法，更加精確的預測低滲透油藏中壓裂水平井的產能，并研究分析啟動壓力梯度、壓縮系數和裂縫參數等對產能的影響。本文為油藏工程師， 提供了一種可靠實用的預測和優化低滲透油藏中的壓裂水平井產能的方法。

關鍵詞：壓裂水平井；產能；低滲透；預測

2. 壓裂水平井產能的計算方法

2.1 等效井徑原理

給出了在復雜條件下的一種復雜井的產能公式，并在達西滲流條件下，與普通直井產能公式進行比較，當產能相等時，等效井筒半徑等效直井半徑。

2.2 多級壓裂水平井的產能方程

根據等效井筒半徑原理與壓力疊加原理，我們可以得到多級壓裂水平井的產能公式，本文以壓裂 5 條橫向裂縫水平井為例（圖 2）來說明計算過程。

3.4 裂縫長度對多級壓裂水平井產能的影響

利用表1壓裂井4的數據來模擬計算，結果如圖8所示。裂縫的長度對壓裂水平井的產能有很大的影響。當裂縫長度小于60m時，多級壓裂水平井的產能有明顯的提高；但是當裂縫長度在100-140m時，壓裂水平井產能增長率變得緩慢。另一方面，裂縫長度過長，則會縮短注入井與裂縫位置之間的距離，導致注入水向壓裂水平井的突進。綜合考慮以上兩點，最佳裂縫半長為120m。

3.1 啟動壓力梯度對多級壓裂水平井產能的影響

利用表 1 壓裂井 1 的數據來模擬計算，結果如圖 5 所示。從圖可知， 啟動壓力梯度越大，對壓裂水平井產能的影響越大。此外，由于啟動壓力梯度與儲層滲透率之間的指數關系，啟動壓力梯度增大時，儲層滲透率迅速下降，因此將對壓力水平井的生產帶來很大的影響。因此，在計算特低滲透油藏壓裂水平井產能時，必須考慮啟動壓力梯度這一因素。

3.2 綜合壓縮系數對多級壓裂水平井產能的影響

利用表 1 壓裂井 2 的數據來模擬計算，結果如圖 6 所示。圖 6 顯示了綜合壓縮系數越大，對壓裂水平井的產能影響程度越高。此外， 綜合壓縮系數對壓裂水平井產能的影響與壓力降有關，壓力降越大， 影響越明顯。總之，當綜合壓縮系數越大，壓降必須進行優化，才能保證高生產率指數。

4 結論

1. 建立了考慮動壓力梯度和壓敏效應低滲透油藏壓裂水平井的穩態產能預測和優化方法，并分析了啟動壓力梯度和壓縮系數以及裂縫參數對壓裂水平井產能的影響。

2. 結果表明，啟動壓力梯度越大，對壓裂水平井的產能影響越大。因此，建立低滲透油藏壓裂水平井產能模型時，必須考慮啟動壓力梯度參數。綜合壓縮系數越大，對壓裂水平井產能影響越大，綜合壓縮系數對產能的影響與生產壓降有關，壓降越大，其綜合壓縮系數對產能的影響越大。因此，彈性開采油藏，需要對生產壓差進行可行性優化設計。

3. 在給定的條件下，裂縫的最佳條數是 5～6，裂縫長度約 230m。

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