压敏油藏不规则裂缝形态对压裂水平井产能影响.PDF

石油科学通报 2018 年3 月 第3 卷第 1 期：45-56 压敏油藏不规则裂缝形态对压裂水平井产能的影响 1 1* 1 2 1 孙璐 ，刘月田 ，王宇 ，张艺馨 ，柴汝宽 1 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249 ，中国 2 奥克拉荷马大学石油与地质工程学院，奥克拉荷马州诺曼市 73019 ，美国 * 通信作者, lyt51@163.com 收稿日期: 2017-02-17 国家自然科学基金项目“各向异性裂缝页岩气藏渗流机理与理论研究” 和国家重点基础研究发展计划“陆相致密油高效开发 基础研究”课题五之专题一 “致密油藏产能预测方法”(2015CB250905) 联合资助 摘要 目前，致密油藏压裂水平井产能模型多基于2 类。第1 类是将储层划分为外区、内区和人工裂缝共3 个 线性流动区的三线性模型，第2 类是将渗流通道划分为基质、天然裂缝和人工裂缝共3 种类型的三孔模型。这 2 类模型均未考虑人工裂缝的不规则形态、天然裂缝和人工裂缝的压力敏感差异。本文充分考虑不规则裂缝形 态及其对产能的影响，考虑SRV 区天然裂缝和人工裂缝具有不同的压力敏感系数及其对产能的影响，建立了压 敏致密油藏压裂水平井非稳态模型。模型建立过程中将不规则形态裂缝离散为变宽度的矩形微元段。在人工裂 缝微元段压力的方程中引入裂缝渗透率，在SRV 区平均地层压力的方程中引入渗透率张量，实现了对人工裂缝 和SRV 区压力敏感系数的表征。采用等效渗透率描述SRV 区双重介质渗透率。应用本文模型描述了中Bakken 的 B-1# 和B-6# 两口致密油井的生产变化，证明了本文模型的可靠性。分析结果表明，本文模型能够灵活模拟不规 则形态的人工裂缝，处理人工裂缝和天然裂缝具有的不同压力敏感系数组合。3 种形状裂缝导流能力由大到小的 排列顺序为楔形缝、颈缩缝、矩形缝。当人工裂缝压力敏感系数大于0.15 时，压裂水平井存在最优井底流压， SRV 区天然裂缝的压力敏感系数越大，累积流量越小。 关键词 致密油藏；压裂水平井产能；不规则裂缝形态；压力敏感 0 引言 裂水平井产能的贡献可以忽略。三孔模型没有考虑缝 间干扰的问题，也不能真实地模拟地层中裂缝的形态 目前研究压裂水平井产能问题已成为高效开发致 及其分布情况。Ozkan[8-9] 在 1991 年提出了Laplace 空 密油藏的重要内容，其产能模型应该充分考虑人工裂 间的源函数，Guo 和Evans[10] 在此基础上利用源函数 缝的复杂性以及致密油藏的压力敏感性，对此国内外 结合Newmann 积分方法得到了多级压裂水平井的非稳 [1] 态流动解析解。Raghavan[11] [12] [13] 学者进行了大量的研究。Evans 在 1993 年首先提出 、Chen 、姚军 、王晓 [2-3] [14] [15] 了均匀流量模型；Larsen 在 1994 年建立了有限导 冬 、廉培庆 等也利用此方法和叠加原理求解了地 流模型；Ozkan[4-5] 以压裂水平井的渗流区域为基础提 层流体流入人工裂缝的数学模型，解决了缝间干扰问 出了三线性模型；F. Medeiros[6-7] 又发展到三孔模型， 题。2015 年郭建春[16-17] 等考虑到人工裂缝的导流能力 三孔模型认为压裂改造区(SRV) 之外的储层对多级压 与裂缝宽度有关，求解了楔形人工裂缝的压裂水平井 引用格式：孙璐, 刘月田, 王宇, 张艺馨, 柴汝宽.压敏油藏不规则裂缝形态对压裂水平井产能的影响. 石油科学通报, 2018, 01: 45-56 SUN Lu, LIU Yuetian, WANG Yu, ZHANG Yixin, CHAI Rukuan. Impact of fractured irregular geometry on productivity of multiple fractured horizontal wells in a pressure-sensi