基于水电相似原理的缝网导流能力计算模型

缝网导流能力是评价压裂施工效果的重要参数之一,建立缝网导流能力数值模型可以对导流能力进行快速有效的评价,并指导压裂施工参数优化设计。为此,基于Carman-Kozeny公式,建立了单一裂缝导流能力数值模型,考虑支撑剂嵌入、破碎和变形等因素对模型进行修正;根据水电相似原理,借助串并联电路的求解思路,建立缝网导流能力数值模型;在验证模型精度达到工程应用要求后,分析了闭合压力、铺砂质量浓度、支撑剂粒径、支撑剂密度和次生裂缝数量等因素对缝网导流能力的影响。研究结果表明:缝网导流能力数值模型的计算结果与试验结果很接近,均方根误差小于14%;缝网导流能力随闭合压力增加快速下降,随铺砂质量浓度增加明显升高;支撑剂粒度和支撑剂密度对缝网导流能力的影响较弱;缝网导流能力随次生裂缝数量增加而增加,且次生裂缝距井筒越近,增幅越大。建议对非常规储层进行压裂施工时,选择强度高、中等粒径的轻质支撑剂,并尽可能提高缝内铺砂质量浓度和近井筒区域次生裂缝数量。

压裂直井产量公式

油井压裂后,流体在地层中的流动不再是简单的线性流或径向流,流场变得复杂,无法直接运用解析方法求解。为了求解压裂直井的产量公式,将地层中的复杂流场进行了分解,划分成外区径向流、中间线性流和裂缝线性流3个简单流形;对简单流形分别进行求解,并采用水电相似原理和等值渗流阻力法,解析求解得到压裂直井的产量公式。该公式不仅可以计算和预测油井产量,还可以确定压裂裂缝的长度及压裂效果。

基于注采数据的井间渗透率估算方法

井间渗透率的确定可用于油藏描述及储层平面非均质性评价,对油田开发决策有着非常重要的意义。估算井间渗透率的常规方法为生产动态测试,由于操作复杂、价格昂贵,其应用受到一定限制。针对该问题,利用水电相似原理,建立井间渗透率与注水量分配系数的关系式,结合能够获取注水量分配系数的容阻模型,提出一种利用注采数据估算井间渗透率的新方法。运用数值概念模型验证了该方法的有效性,并将其应用于渤中25南油田E07井组。结果表明,油井E18方向井间渗透率估算值最大,与示踪剂监测中油井E18方向前缘推进速度最快相符,另外,该方向井间渗透率估算值为5 192×10^(-3)μm^2,与示踪剂解释结果5 616×10^(-3)μm^2基本一致。所提出的方法将容阻模型的应用范围从注水量分配系数的估计拓展到井间渗透率的估算,可更为简便快捷地研究油藏平面非均质性。

一种水驱砂岩油藏合采井产量劈分新方法

在油田开发过程中,油藏动态分析是调整开发方案、综合挖潜和提高油藏采收率的根据,而分层产量劈分技术又是油藏动态分析的基础。本文应用水电相似原理推导了水驱砂岩油藏合采井的产量劈分方法,并在胜坨油田胜一区进行了现场应用。结果表明,该方法相对于其他方法误差小、现实可行,适合于在同类油藏推广。

渗流圆的等效原则

简单的圆形地层和线性地层都有严格的产量计算公式,公式形式与欧姆定律类似,而复杂地层的渗流没有严格的产量计算公式,不方便生产管理。为了研究复杂地层的渗流问题,提出了等值渗流阻力法,把复杂地层等效处理成圆形地层和线性地层的组合,然后按照水电相似原理,计算出复杂地层的渗流阻力,再按照欧姆定律求出地层的产量计算公式。然而,在复杂地层的等效处理过程中,有大渗流圆与小渗流圆的分歧,大渗流圆高估了渗流阻力,低估了油井产量;小渗流圆则低估了渗流阻力,高估了油井产量。渗流圆等效处理方法对水平井的产量计算结果影响较小,对直井的产量计算结果却影响较大。根据研究,小渗流圆的等效处理方法理论上更合理一些,建议今后在进行等值渗流阻力法的研究和应用过程中,废弃大渗流圆等效处理,而采用小渗流圆等效处理。

研究水平井压降的一种新方法

以注水井、生产井为基础,结合水电模拟实验,计算压力分布。根据水电相似原理,在物理实验中,根据实验数据,绘制等压线的分布图,由相似系数间的关系将等压线转化为压降关系,在总结前人经验公式的基础上,通过相似系数与等压线提出了一种新的计算流量分布的方法。

四川盆地龙马溪组页岩储层缝网导流能力优化

水平井分段压裂技术是页岩气开发的关键技术,其方案设计需要对缝网几何参数及导流能力进行优化.目前,借用产能预测模型优化缝网参数的过程较为复杂且忽略了自支撑裂缝对缝网导流能力的影响.根据水电相似原理,将压裂后的复杂缝网细分为支撑裂缝以及自支撑裂缝,提出了等效裂缝的概念,并得出了基于不同裂缝形态的复杂缝网导流能力优化模型,确定了支撑裂缝与自支撑裂缝导流能力之间的关系.结合四川盆地龙马溪组Y1井储层及流体参数,进行水平井分段压裂设计,优化出30/50目与40/70目陶粒的最佳铺砂浓度分别为3kg/m^2和5kg/m^2,70/140目支撑剂无法满足导流能力需求,自支撑裂缝能够满足导流能力需求.结合Meyer模拟得出Y1井30/50目的砂比为2.5%~3%,40/70目砂比为3.5%~4%,有效地减少了支撑剂量,并取得良好的经济产能,值得推广应用.