论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的不断发展，对石油资源的需求也变得非常大，因此石油开采规模一直在不断扩大。青海油田压裂水平井直径联合开发已经成为了主要的开采方向，结合两者的实际运行情况，及时掌握在开采过程中的裂缝参数优化情况，不仅要考虑到裂缝的分布、数量、长度、方位，还需要考虑非达西渗流的影响，为压裂水平井技术的设计提供指导。
关键词：青海油田;压裂水平井;直井;裂缝参数
我国的石油资源储备非常的多，但是由于我国的地形地貌比较复杂，低渗透油藏的储备量，占到了70%以上。低渗透油藏为石油工业的发展带来了重要潜力，是未来油田企业所要发展的主要方向，由于低渗透油藏渗流半径比较小，井距小、油井的产量比较低，这些问题的出现，对我国低渗透油藏的开采带来了很大的挑战，针对特低渗透油藏的特点，发掘其自身的缺陷，然后针对这些问题研究开采技术。低渗透油藏需要更为先进的技术来进行开采，只有这样才能提高油田的开发效率，为我国经济和工业做出更大的贡献。为此提出了压力水平井直径联合开发参数优化，为压裂水平井的设计提供基础。
1水平井产量公式
建立一个三维立体的水平井直井井组，水平井周围分布若干直井，如果在纵向上存在若干的薄互层，那么可就可以在水平井筒上压出裂缝，也可以在直井上压裂裂缝。当水平井注水时，直径会产出原油，生产稳定以后，在水平井和直井的周围会形成一定范围的裂缝流态，该流态主要可以分为三个部分：第一，裂缝部分;第二，裂缝与基质部分;第三;基质部分，对这三个部分进行分别描述，可以形成一个非线性方程组。
水平井压裂多个薄层时，应当考虑渗透层的三种情况：第一主力层上下有渗透层，弱渗透层上下还有供给影响。第二，主力油层上下有弱渗透层，并且弱渗透层上下具有隔离层;第三，主力油层上下油弱渗透层，但是若渗透层的上下有一方具有供给营养，另一方却没有。利用低渗透储层直井和水平经产能公式，能够得到各个流场的渗流阻力。
2压裂水平井技术
压裂技术主要是利用水力进行压裂的过程中，给油田产生一条或者多条的裂缝，让天然裂缝出现不断扩张的过程。进一步实现天然裂缝或者岩石层之间的沟通，并且在天然裂缝中形成多条次生裂缝，形成一个巨大的裂缝网络。利用压裂技术可以对储层的结构进行改变，以提高储层的渗流能力，从而提高低渗透油藏的产量和采收率。压裂技术的出现对传统的压裂理论进行了全方位的改变，该技术的最大特点是建设在人工压裂缝隙的基础上，会沿着射孔层形成对称的裂缝，并且会通过一条主裂缝对储层的渗流能力进行改善。在压裂后的主裂缝垂直方向上会有很多的横向裂缝出现，储层的渗流能力主要是沿着裂缝的长距离进行渗流，在垂直方向上并没有进行渗流，这就说明了主裂缝对储存的渗流能力改善并不是特别的好，虽然现有的技术理论针对这方面已经做了很多的改善，但是效果也并不是特别的好。这就说明压裂技术并不是适合所有的储层，并且想要运用好压裂技术需要对地层有一定的要求。地层裂缝必须是天然发育且裂缝方向和最小主应力的方向必须保持一致，才能在压裂技术下才形成相互交错的网络裂缝，如果想要运用好水平井压裂技术，必须对油层间的各种影响因素了解，才能更好的运用这项技术，能够有效增加低渗透油藏内的裂缝体积。
3裂缝参数优化研究
青海油田与钻采院联合开发I区块，并在该区块实施8口压裂并进行后期数据收集。
3.1裂缝方位
在進行水平井压裂过程中，需要考虑地应力对裂缝的影响，其中主要包含两种布井方式：第一，水平段平行于最大应力方向;第二，水平段垂直于最大应力方向。通过对XL低渗透油藏的实际开采效率进行对比，水平井水平段垂直于最大应力方向且裂缝方位平行于最大主应力方向时开采效率最高。
3.2裂缝位置
利用交错排状井网，在保持XL低渗透油藏的井距、裂缝长度、裂缝条数不变时，采取不同的裂缝位置进行数值模拟研究，得出不同的关系曲线， 由此可以看出，在水平段垂直于最大主应力的采油井时，3条裂缝是最佳的距离是水平段长度的0.25倍。
3.3裂缝条数
根据油田的实际情况来讲，裂缝条数是影响油田产能的一个重要因素，利用数值模拟方法，可以模拟不同裂缝条数对产能的影响，从而得出相关的技术指标。根据XL低渗透油藏中裂缝条数进行分析，当裂缝条数为3条和4条时，在开采初期油田的采收率较高，随着开采时间的不断增加，压裂3条裂缝的产能生产速度下降缓慢，由此可以说明XL低渗透油藏最佳的压裂裂缝条数为3条。
3.4非均匀裂缝长度
在实际开采过程中要考虑水平井的不同位置的裂缝产量，在确保裂缝长度不变的情况下，分别对等裂缝长度、中缝长两端缝短、中缝短两端缝长等3种情况进行数值模拟分析。通过对比结果可以看出，中缝长两端缝短的采出效率较高，油层综合含水率上升缓慢，因此，中缝长两端缝短的开发效果比其他两种情况的开发效果要好。
3.5裂缝规模优化
对XL油藏进行人工压裂裂缝时一定要控制在合理范围之内，如果裂缝过长容易造成底水锥井和暴性水淹的情况发生，裂缝过短又会影响开发效果，利用数值模拟计算对裂缝长度进行优化，由此可以说明，裂缝规模大容易引起水淹情况的发生，而裂缝长度为25m的压裂方案开发时间较长，开发效果低于裂缝为75m的开发效果，说明裂缝规模太小，造成的开发效果较差。所以将压裂裂缝规模控制在裂缝穿透率为40%左右最佳。
4结束语
结合油田的实际低渗透水平井直井井组和地层的条件，建立完善的裂缝参数优化方法，在该过程中需要考虑非达西渗流因素的影响，能够实现对压裂裂缝的参数优化，通过实验研究表明，利用水平井直井井组能够为压力水平井的设计奠定基础，从而有效提高了油田的采出率，和质量。
参考文献
[1]徐模，郭肖.压裂水平井布缝方式及裂缝参数优化新方法 [J].《大庆石油地质与开发》，2016：93-98，.
[2]田树宝，雷刚，杨立敏，饶培玉.微裂缝发育储层分段压裂水平井裂缝参数预测[J].石油与天然气地质，2017
[3]毛英雄.特低渗透油藏水平井整体压裂裂缝参数优化[J].长江大学学报（自然科学版），2019：7+53-57.
青海油田井下作业公司 青海省 海西州 816400
关键词：青海油田;压裂水平井;直井;裂缝参数
我国的石油资源储备非常的多，但是由于我国的地形地貌比较复杂，低渗透油藏的储备量，占到了70%以上。低渗透油藏为石油工业的发展带来了重要潜力，是未来油田企业所要发展的主要方向，由于低渗透油藏渗流半径比较小，井距小、油井的产量比较低，这些问题的出现，对我国低渗透油藏的开采带来了很大的挑战，针对特低渗透油藏的特点，发掘其自身的缺陷，然后针对这些问题研究开采技术。低渗透油藏需要更为先进的技术来进行开采，只有这样才能提高油田的开发效率，为我国经济和工业做出更大的贡献。为此提出了压力水平井直径联合开发参数优化，为压裂水平井的设计提供基础。
1水平井产量公式
建立一个三维立体的水平井直井井组，水平井周围分布若干直井，如果在纵向上存在若干的薄互层，那么可就可以在水平井筒上压出裂缝，也可以在直井上压裂裂缝。当水平井注水时，直径会产出原油，生产稳定以后，在水平井和直井的周围会形成一定范围的裂缝流态，该流态主要可以分为三个部分：第一，裂缝部分;第二，裂缝与基质部分;第三;基质部分，对这三个部分进行分别描述，可以形成一个非线性方程组。
水平井压裂多个薄层时，应当考虑渗透层的三种情况：第一主力层上下有渗透层，弱渗透层上下还有供给影响。第二，主力油层上下有弱渗透层，并且弱渗透层上下具有隔离层;第三，主力油层上下油弱渗透层，但是若渗透层的上下有一方具有供给营养，另一方却没有。利用低渗透储层直井和水平经产能公式，能够得到各个流场的渗流阻力。
2压裂水平井技术
压裂技术主要是利用水力进行压裂的过程中，给油田产生一条或者多条的裂缝，让天然裂缝出现不断扩张的过程。进一步实现天然裂缝或者岩石层之间的沟通，并且在天然裂缝中形成多条次生裂缝，形成一个巨大的裂缝网络。利用压裂技术可以对储层的结构进行改变，以提高储层的渗流能力，从而提高低渗透油藏的产量和采收率。压裂技术的出现对传统的压裂理论进行了全方位的改变，该技术的最大特点是建设在人工压裂缝隙的基础上，会沿着射孔层形成对称的裂缝，并且会通过一条主裂缝对储层的渗流能力进行改善。在压裂后的主裂缝垂直方向上会有很多的横向裂缝出现，储层的渗流能力主要是沿着裂缝的长距离进行渗流，在垂直方向上并没有进行渗流，这就说明了主裂缝对储存的渗流能力改善并不是特别的好，虽然现有的技术理论针对这方面已经做了很多的改善，但是效果也并不是特别的好。这就说明压裂技术并不是适合所有的储层，并且想要运用好压裂技术需要对地层有一定的要求。地层裂缝必须是天然发育且裂缝方向和最小主应力的方向必须保持一致，才能在压裂技术下才形成相互交错的网络裂缝，如果想要运用好水平井压裂技术，必须对油层间的各种影响因素了解，才能更好的运用这项技术，能够有效增加低渗透油藏内的裂缝体积。
3裂缝参数优化研究
青海油田与钻采院联合开发I区块，并在该区块实施8口压裂并进行后期数据收集。
3.1裂缝方位
在進行水平井压裂过程中，需要考虑地应力对裂缝的影响，其中主要包含两种布井方式：第一，水平段平行于最大应力方向;第二，水平段垂直于最大应力方向。通过对XL低渗透油藏的实际开采效率进行对比，水平井水平段垂直于最大应力方向且裂缝方位平行于最大主应力方向时开采效率最高。
3.2裂缝位置
利用交错排状井网，在保持XL低渗透油藏的井距、裂缝长度、裂缝条数不变时，采取不同的裂缝位置进行数值模拟研究，得出不同的关系曲线， 由此可以看出，在水平段垂直于最大主应力的采油井时，3条裂缝是最佳的距离是水平段长度的0.25倍。
3.3裂缝条数
根据油田的实际情况来讲，裂缝条数是影响油田产能的一个重要因素，利用数值模拟方法，可以模拟不同裂缝条数对产能的影响，从而得出相关的技术指标。根据XL低渗透油藏中裂缝条数进行分析，当裂缝条数为3条和4条时，在开采初期油田的采收率较高，随着开采时间的不断增加，压裂3条裂缝的产能生产速度下降缓慢，由此可以说明XL低渗透油藏最佳的压裂裂缝条数为3条。
3.4非均匀裂缝长度
在实际开采过程中要考虑水平井的不同位置的裂缝产量，在确保裂缝长度不变的情况下，分别对等裂缝长度、中缝长两端缝短、中缝短两端缝长等3种情况进行数值模拟分析。通过对比结果可以看出，中缝长两端缝短的采出效率较高，油层综合含水率上升缓慢，因此，中缝长两端缝短的开发效果比其他两种情况的开发效果要好。
3.5裂缝规模优化
对XL油藏进行人工压裂裂缝时一定要控制在合理范围之内，如果裂缝过长容易造成底水锥井和暴性水淹的情况发生，裂缝过短又会影响开发效果，利用数值模拟计算对裂缝长度进行优化，由此可以说明，裂缝规模大容易引起水淹情况的发生，而裂缝长度为25m的压裂方案开发时间较长，开发效果低于裂缝为75m的开发效果，说明裂缝规模太小，造成的开发效果较差。所以将压裂裂缝规模控制在裂缝穿透率为40%左右最佳。
4结束语
结合油田的实际低渗透水平井直井井组和地层的条件，建立完善的裂缝参数优化方法，在该过程中需要考虑非达西渗流因素的影响，能够实现对压裂裂缝的参数优化，通过实验研究表明，利用水平井直井井组能够为压力水平井的设计奠定基础，从而有效提高了油田的采出率，和质量。
参考文献
[1]徐模，郭肖.压裂水平井布缝方式及裂缝参数优化新方法 [J].《大庆石油地质与开发》，2016：93-98，.
[2]田树宝，雷刚，杨立敏，饶培玉.微裂缝发育储层分段压裂水平井裂缝参数预测[J].石油与天然气地质，2017
[3]毛英雄.特低渗透油藏水平井整体压裂裂缝参数优化[J].长江大学学报（自然科学版），2019：7+53-57.
青海油田井下作业公司 青海省 海西州 816400