壓裂水平井直井在青海油田聯合開發裂縫參數優化

唐致彥

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，對石油資源的需求也變得非常大，因此石油開采規模一直在不斷擴大。青海油田壓裂水平井直徑聯合開發已經成為了主要的開采方向，結合兩者的實際運行情況，及時掌握在開采過程中的裂縫參數優化情況，不僅要考慮到裂縫的分布、數量、長度、方位，還需要考慮非達西滲流的影響，為壓裂水平井技術的設計提供指導。

關鍵詞：青海油田;壓裂水平井;直井;裂縫參數

我國的石油資源儲備非常的多，但是由于我國的地形地貌比較復雜，低滲透油藏的儲備量，占到了70%以上。低滲透油藏為石油工業的發展帶來了重要潛力，是未來油田企業所要發展的主要方向，由于低滲透油藏滲流半徑比較小，井距小、油井的產量比較低，這些問題的出現，對我國低滲透油藏的開采帶來了很大的挑戰，針對特低滲透油藏的特點，發掘其自身的缺陷，然后針對這些問題研究開采技術。低滲透油藏需要更為先進的技術來進行開采，只有這樣才能提高油田的開發效率，為我國經濟和工業做出更大的貢獻。為此提出了壓力水平井直徑聯合開發參數優化，為壓裂水平井的設計提供基礎。

1水平井產量公式

建立一個三維立體的水平井直井井組，水平井周圍分布若干直井，如果在縱向上存在若干的薄互層，那么可就可以在水平井筒上壓出裂縫，也可以在直井上壓裂裂縫。當水平井注水時，直徑會產出原油，生產穩定以后，在水平井和直井的周圍會形成一定范圍的裂縫流態，該流態主要可以分為三個部分：第一，裂縫部分;第二，裂縫與基質部分;第三;基質部分，對這三個部分進行分別描述，可以形成一個非線性方程組。

水平井壓裂多個薄層時，應當考慮滲透層的三種情況：第一主力層上下有滲透層，弱滲透層上下還有供給影響。第二，主力油層上下有弱滲透層，并且弱滲透層上下具有隔離層;第三，主力油層上下油弱滲透層，但是若滲透層的上下有一方具有供給營養，另一方卻沒有。利用低滲透儲層直井和水平經產能公式，能夠得到各個流場的滲流阻力。

2壓裂水平井技術

壓裂技術主要是利用水力進行壓裂的過程中，給油田產生一條或者多條的裂縫，讓天然裂縫出現不斷擴張的過程。進一步實現天然裂縫或者巖石層之間的溝通，并且在天然裂縫中形成多條次生裂縫，形成一個巨大的裂縫網絡。利用壓裂技術可以對儲層的結構進行改變，以提高儲層的滲流能力，從而提高低滲透油藏的產量和采收率。壓裂技術的出現對傳統的壓裂理論進行了全方位的改變，該技術的最大特點是建設在人工壓裂縫隙的基礎上，會沿著射孔層形成對稱的裂縫，并且會通過一條主裂縫對儲層的滲流能力進行改善。在壓裂后的主裂縫垂直方向上會有很多的橫向裂縫出現，儲層的滲流能力主要是沿著裂縫的長距離進行滲流，在垂直方向上并沒有進行滲流，這就說明了主裂縫對儲存的滲流能力改善并不是特別的好，雖然現有的技術理論針對這方面已經做了很多的改善，但是效果也并不是特別的好。這就說明壓裂技術并不是適合所有的儲層，并且想要運用好壓裂技術需要對地層有一定的要求。地層裂縫必須是天然發育且裂縫方向和最小主應力的方向必須保持一致，才能在壓裂技術下才形成相互交錯的網絡裂縫，如果想要運用好水平井壓裂技術，必須對油層間的各種影響因素了解，才能更好的運用這項技術，能夠有效增加低滲透油藏內的裂縫體積。

3裂縫參數優化研究

青海油田與鉆采院聯合開發I區塊，并在該區塊實施8口壓裂并進行后期數據收集。

3.1裂縫方位

在進行水平井壓裂過程中，需要考慮地應力對裂縫的影響，其中主要包含兩種布井方式：第一，水平段平行于最大應力方向;第二，水平段垂直于最大應力方向。通過對XL低滲透油藏的實際開采效率進行對比，水平井水平段垂直于最大應力方向且裂縫方位平行于最大主應力方向時開采效率最高。

3.2裂縫位置

利用交錯排狀井網，在保持XL低滲透油藏的井距、裂縫長度、裂縫條數不變時，采取不同的裂縫位置進行數值模擬研究，得出不同的關系曲線， 由此可以看出，在水平段垂直于最大主應力的采油井時，3條裂縫是最佳的距離是水平段長度的0.25倍。

3.3裂縫條數

根據油田的實際情況來講，裂縫條數是影響油田產能的一個重要因素，利用數值模擬方法，可以模擬不同裂縫條數對產能的影響，從而得出相關的技術指標。根據XL低滲透油藏中裂縫條數進行分析，當裂縫條數為3條和4條時，在開采初期油田的采收率較高，隨著開采時間的不斷增加，壓裂3條裂縫的產能生產速度下降緩慢，由此可以說明XL低滲透油藏最佳的壓裂裂縫條數為3條。

3.4非均勻裂縫長度

在實際開采過程中要考慮水平井的不同位置的裂縫產量，在確保裂縫長度不變的情況下，分別對等裂縫長度、中縫長兩端縫短、中縫短兩端縫長等3種情況進行數值模擬分析。通過對比結果可以看出，中縫長兩端縫短的采出效率較高，油層綜合含水率上升緩慢，因此，中縫長兩端縫短的開發效果比其他兩種情況的開發效果要好。

3.5裂縫規模優化

對XL油藏進行人工壓裂裂縫時一定要控制在合理范圍之內，如果裂縫過長容易造成底水錐井和暴性水淹的情況發生，裂縫過短又會影響開發效果，利用數值模擬計算對裂縫長度進行優化，由此可以說明，裂縫規模大容易引起水淹情況的發生，而裂縫長度為25m的壓裂方案開發時間較長，開發效果低于裂縫為75m的開發效果，說明裂縫規模太小，造成的開發效果較差。所以將壓裂裂縫規?？刂圃诹芽p穿透率為40%左右最佳。

4結束語

結合油田的實際低滲透水平井直井井組和地層的條件，建立完善的裂縫參數優化方法，在該過程中需要考慮非達西滲流因素的影響，能夠實現對壓裂裂縫的參數優化，通過實驗研究表明，利用水平井直井井組能夠為壓力水平井的設計奠定基礎，從而有效提高了油田的采出率，和質量。

參考文獻

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