致密油藏體積壓裂水平井產能評價新方法

李春生

摘要：現今致密油藏的油氣開采是市場上油氣的重要來源之一，致密油藏具有非常巨大的開采價值，然而其地質與儲層物性要求必須采取體積壓裂水平井等開采技術才能夠進行油氣的開在，然而體積壓裂技術中產生的裂縫形態以及流動特征有著一定的不確定性，因此如何合理的對水平井的油氣產能進行評價預測就成為了實際生產過程中的一項技術難點，這也是本文的主要研究內容。

關鍵詞：致密油藏;體積壓裂;水平井;產能評價

1 體積壓裂水平井的動態預測模型研究

1.1體積壓裂水平井技術

采用體積壓裂技術對致密油藏進行開采的過程中，由于水力壓裂的存在會導致一系列裂縫的產生，這些裂縫本身就具有高導流的能力，而在這些裂縫的周圍會自然形成形狀復雜不可預測的縫網，目前沒有合適的技術能夠較為準確的探測清楚復雜縫網的幾何形狀與分布位置，這也對考慮導流能力，分析各項性能參數對產能產生的影響帶來了很大的困難。地應力存在的差異會直接導致水平井長度不同，體積壓裂后產生的每一條裂縫在長度、導流能力、條數等各個屬性上都存在一定的差別。裂縫與裂縫之間通常也不是隔離開的，而是會產生一定的關聯性，相互影響。在這種背景下采取合理有效的措施對體積壓裂水平井進行產能預測是壓裂技術不得不面對的技術關卡。

1.3水平井體積壓裂產能的影響因素

為了有效的建立產能評價預測模型，就必須明確存在哪些因素能夠對水平井體積壓裂產能形成影響，并且需要弄清楚這些因素的主次之分。

致密油藏存在著低孔低滲的特點，這就直接導致了它存在很明顯的非均質性，這個性質造成在油藏中流體要想從靜止狀態過渡到流動狀態就必須克服一定大小的阻力，當壓力梯度超過某臨界值時流體才能夠從靜止狀態改變為流動狀態，一般情況下將該臨界值記為啟動壓力梯度。啟動壓力梯度跟隨儲層物性的滲透率變化，觀察不同啟動壓力梯度的日產量曲線和累計產量曲線以及采收率與啟動壓力梯度的關系曲線，可以發現在日產量中日產量值會因為啟動壓力梯度值增加而出現降低的趨勢，繼而油氣采出程度也會減小，這實際上反映的規律就是當啟動壓力梯度越大時，儲層內流體流動起來需要的壓力梯度就越大，因此壓力波范圍減小，動用范圍減小，采收率最終會降低。

采用體積壓裂技術時，水平井會被多段壓裂，在每一段上多會形成多簇裂縫。裂縫的簇數直接對每段內部形成天然裂縫的程度造成影響，影響壓裂改造區的改造程度。可以考慮應用對比試驗分析裂縫簇數對水平井產能的影響。觀察每段不同簇數下的日產量曲線和累計產量曲線以及收率與裂縫簇數的關系曲線。發現在日產量曲線中產能往往會隨著簇數的增加而上升，產量隨之增加，而且簇數對產量的初期和中期影響都較大。觀察采收率與簇數關系曲線就能知道當簇數增大時采收率也會隨著增大，但是增大幅度會逐漸變小。每段裂縫簇數越多，溝通的人工裂縫和天然裂縫密度越大，對壓裂改造區的改造程度越大，促使產能越大。

合理生產中的壓力差是促進產能開發的重要指標。為了克服油庫壓力坡度，確保底流壓力較低，避免原油早期油庫壓力較低，依次設計井底流動性壓力為6mpa、7mpa、8mpa、9mpa和10mpa進行試驗分析對生產能力的影響。觀察了日產曲線、累計生產量曲線、收獲率和生產壓力之間的關系。觀察發現隨著水井底流壓力的增大，即生產壓力差的減少，日產量逐漸減少，結果顯示，累計生產量也隨之減少，收獲率也相應較低。如果壓力增大，其生產量的范圍就會增大，外部基質的累積范圍也會增大。

除了上訴因素對水平井產能有影響之外，裂縫的半長，段數，以及導流能力實際上也對產能有著一定程度上的影響，建立產能預測模型，分析評價產能的新方法需要綜合考慮這些因素。

2 產能評價模型的建立與驗證

首先，擬采用多層次分析方法設計預測致密油藏體積壓裂水平井產能的多層次評價模型，將體積壓裂水井設置為目標層，將儲層物性能指標與完井標準值指定為主標準層，將前文分析總結的對水平井產能有影響的因素綜合為一個影響因子集合，并制定為子標準集。其次，在多層次分析的基礎上再充分結合灰色關聯分析法，合理分配在評價模型中各項關鍵影響因子所占的權重值，找到并設置好影響產能的主控因素，依據此能夠合理列出評價因子。

建立評價矩陣是設計產能模型的第一步，首先需要明確多層次評價體系的評價矩陣以及評價指標參考體系系列X0，在評價矩陣中的各個元素都分別代表著每一口水平井的產能影響因子，而評價指標參考系列則是代表著每一口水平井體積壓裂之后剛開始首年的累計產量，在計算之前需要對每一項指標做歸一化處理。

其中X為評價矩陣，Xi（j）為評價矩陣元素;X0為評價指標參考系列，m為體積壓裂水平井的樣本個數;n為水平井產能影響因子的個數，T表示的是矩陣轉置符號。

最后就是對評價因子做出運算，通過權值與評價矩陣，先運算出儲層質量綜合評價因子Q以及產能綜合評價因子E，基于兩項評價因子就可以對水平井儲層的質量等級進行合理的劃分你，并且評價因子Q的大小與儲層質量直接相關，Q值越大代表儲層的質量與開發潛力越大，另外一項產能評價因子E也同時可以反映儲層物性參數與完井參數，E值越大則代表儲層效果越好。

其中K代表體積壓裂水平井儲層物性參數的個數，l則代表的是體積壓裂水平井儲層物性參數和完井參數的個數。

結束語

總之，研究致密油藏的開采有著非常重要的意義，能在很大程度上緩解當前由于石油供應不足的局面，而致密油藏體積壓裂技術的研究，能有效的開拓這一領域的生產，因此必須要重視此技術，并且深入研究，這樣能為我國開采出更多的石油資源。

參考文獻：

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