致密油藏缝网压裂产量数值模拟

缝网压裂是致密油藏开发的重要技术手段。考虑致密油藏压裂缝网系统中基质、天然裂缝、压裂裂缝具有的显著多尺度特征,将致密油藏视为由均匀各向同性基质系统和裂缝系统组成且为同一空间中复合的两个彼此独立又相互联系的水动力场,分别针对裂缝系统和基质系统建立达西渗流数学模型,采用局部网格加密和等效渗流原则求得数值解,实现了致密油藏正交裂缝网络模式下的缝网压裂生产模拟。缝网压裂与常规双翼缝压裂动态对比表明:压裂后二者累计产量虽均随储层基质渗透率、人工裂缝长度增加而增加,但缝网压裂的增产效果更显著;致密油藏缝网压裂能极大地提高单井产量。研究方法为优化压裂裂缝参数提供了手段。

考虑微观渗流的页岩气藏拉链式压裂水平井产能预测

在考虑了页岩气多重运移机制的基础上,建立了页岩纳米孔隙气体流动模型和页岩表观渗透率统一模型。在此基础上,通过对裂缝空间离散,应用压降叠加原理,建立了气藏—裂缝—井筒耦合流动模型,并采用矩阵分析方法和数值迭代算法对模型求解。模拟分析了页岩气藏拉链式压裂水平井产能影响因素,结果表明,考虑页岩气微观渗流的产量比不考虑微观渗流的产量高,滑移流对产量的贡献最大,其次为表面扩散,努森扩散贡献最小。产量随井间距增大而增大的幅度逐渐变小,井间距存在最优值。改造体积重叠比例越大,产量越小,但产量减小的幅度逐渐增大,存在最优的改造体积重叠比例。

致密油藏水力压裂复杂缝网单井产能预测

致密油藏压裂裂缝的非线性扩展特征具有统计自相似性,可以采用类分形分叉树状网络来表征压裂复杂裂缝网络系统。基于流体扩散理论和压降叠加原理,采用半解析方法建立了相应的油藏渗流和裂缝渗流数学模型,通过迭代求解,对压裂井的不稳定产能进行预测,并分析了产能影响因素:基质渗透率越小,分支缝产量贡献比越大;生产初期,分支缝产量贡献较小,拟稳态阶段,分支缝产量占总产量比例迅速增加,稳产时间延长;裂缝系统越复杂,有效裂缝接触面积越大,产量越高;分支缝导流能力越大,产量越高;复杂缝网和分支缝导流能力的提高,有利于致密油藏压裂井的高产、稳产。

页岩气田智能化生产辅助决策系统应用效果评价

页岩气的成功开发,有效推动了中国能源结构优化,但在页岩气井生产规律、合理生产制度、现场管理等方面,传统的人工+计算机模式已无法满足同步跟踪分析及精细气藏管理的需要,且国内外尚无成熟的理论、技术和经验供借鉴。为实现异常的快速反应、气藏的高效管理,在涪陵页岩气田的开发过程中,同步启动了生产辅助决策系统的开发与建设工作。从低压、积液、生产制度变化等方向开展了预警研究,并对单井的生产规律变化进行短期、中期、长期分析与预测,实现了数据变信息,信息促决策的智能化管理目标,有效支撑了页岩气田现场管理,并保障了涪陵页岩气田持续稳产。涪陵页岩气田率先探索的页岩气田智能化建设及应用,为我国页岩气精细化气藏管理奠定了良好基础,具有重要的参考价值和推广应用前景。

致密油藏缝网压裂模式的渗透率界限

缝网压裂技术在近期非常规储层改造中取得重要进展,已经得到形成裂缝网络的力学控制条件。针对双重介质致密油藏、采用EQ-LGR方法描述压裂裂缝网络系统建立离散正交缝网数值模型;忽略致密油藏中吸附作用、高速非达西渗流影响和裂缝导流能力变化,模拟不同地层渗透率下实施缝网压裂和常规压裂时的增产效果和裂缝网络对压裂产能的贡献。缝网压裂的增产效果始终高于常规压裂,且致密油藏中缝网压裂后单井产量增加更显著;而相对高渗储层实施缝网压裂与常规压裂的效果较为接近。考虑实施常规压裂更能降低成本和风险,首次明确提出实施缝网压裂的临界渗透率为1.00×10^(-3)μm^2。研究成果不仅为优化压裂裂缝参数提供了手段,也为优选压裂工艺提供了理论依据。

页岩气藏复合分区分段多簇压裂水平井产能模型

考虑页岩气藏水平井分段多簇压裂后储层改造区和未改造区的渗流特征,建立了页岩气藏复合分区分段多簇压裂水平井产能模型。数值模拟结果表明:改造体积和改造区渗透率越大,分段多簇压裂水平井产量越高,但改造体积的影响比改造区渗透率的影响大,且存在最优改造体积。建立的模型为优化裂缝簇间距和改造体积提供了新的技术手段。

页岩气藏水平井分段多簇压裂复杂裂缝产量模拟

现有页岩储层压裂水平井产能预测模型均采用与实际不符的平面裂缝假设,压后产能预测不准确。针对页岩储层压裂裂缝非对称非平面的实际复杂形态,基于流体扩散理论和压降叠加原理,建立了气藏渗流和裂缝渗流模型,采用空间离散建立了产量计算模型,通过数值分析方法求解,对页岩气藏水平井分段多簇压裂复杂裂缝产量进行了模拟。结果表明:真实非平面复杂裂缝产量远高于理想平面裂缝产量;天然裂缝对非平面裂缝形态和产量具有重要影响;三簇同时延伸形成的裂缝,中间缝产量比外侧缝产量低,产量差距在生产初期较大,随着时间增加,差距减小。外侧裂缝对导流能力比中间缝敏感;随着裂缝导流能力的增加,产量增加,但并非线性关系,增加的幅度逐渐减小。