• / 4
  • 下载费用:5 下载币  

低渗透气藏压裂井产能分析

关 键 词:
渗透 气藏压裂井 产能 分析
资源描述:
  收稿日期 :2006 - 06 - 27 ;改回日期 :2006 - 07 - 17基金项目 :本文受中国石油天然气股份有限公司项目“低渗气藏开发机理研究”资助 (项目编号 :050120 - 12)作者简介 :何应付 (1978 - ) ,男 ,2001 年毕业于大庆石油学院石油工程专业 ,中国科学院渗流流体力学研究所在读博士研究生 ,主要从事油藏工程及渗流力学方面的研究。文章编号 : 1006 - 6535(2006) 05 - 0059 - 03低渗透气藏压裂井产能分析何应付 1 ,徐联玉 2 ,吕万一 3 ,杨正明 1 ,郝明强 1(11 中科院渗流流体力学研究所 ,河北  廊坊   065007 ;21 中油大庆油田有限责任公司 ,黑龙江  大庆   163712 ;31 中油华北油田公司 ,河北  任丘   062552)摘要 :基于低渗透气藏渗透率随拟压力呈指数函数规律的基础 ,考虑拟启动压力梯度存在的影响 ,根据扰动椭圆概念和等价发展矩形思想 ,研究了垂直裂缝井的产能计算方法 ,绘制并分析了产能理论曲线。研究结果表明 ,渗透率模数、拟启动压力梯度以及裂缝的长度均对压裂井产能产生影响。渗透率模数和拟启动压力梯度越大 ,裂缝越短 ,气井产能越小。关键词 :低渗透气藏 ;变形介质 ;拟启动压力梯度 ;垂直裂缝井 ;产能分析中图分类号 : 文献标识码 :言低渗透气藏往往具有较高的束缚水饱和度 ,不但存在渗透率应力敏感性 ,而且气体的流动也存在启动压力梯度。同时 ,该类气藏中的大多数生产井必须实施压裂改造措施后才具有生产能力 \[1 \] ,因此 ,研究低渗透气藏垂直裂缝井的产能计算具有一定的现实意义。近年来 ,有关垂直裂缝井的产能研究较多 ,蒋廷学 \[2 \]和汪永利 \[3 \]采用保角变换方法分别研究了油藏和气藏垂直裂缝井的产能计算方法 ,不过 ,汪永利的研究不适应存在压敏效应和启动压力梯度的气藏 ;李生 \[4 \]和尹洪军 \[5 \]分别利用椭圆流模型和双线性流模型研究了具有启动压力梯度油藏压裂井的产能计算问题 ;杨正明 \[6 \]认为气井压裂后一部分气体的流动为径向流 ,而一部分气体为线性流 ,按此模型研究了相应的产能计算方法 ,但此方法也没有考虑应力敏感性和启动压力梯度的存在。除此以外 ,还有很多学者 \[7~ 10 \]也研究了垂直裂缝井产能的计算问题 ,但是这些研究同样没有考虑应力敏感性和启动压力梯度同时存在的情况。为此 ,本次研究采用基于扰动椭圆的概念和等价发展矩形的思想研究了低渗透气藏压裂井产能的计算问题。1  产能公式的推导垂直裂缝井工作时 ,在地层中诱发平面二维椭圆渗流 ,形成以裂缝端点为焦点的共轭等压椭圆和双曲线流线族。其直角坐标和椭圆坐标的关系为 :x = a y = 1)a = xf b = xf 2)式中 : x、 y 为直角坐标 ;ξ 、η 为椭圆坐标 ; a、 b 分别为椭圆的长轴和短轴 ; 裂缝的半长 ,m。由此关系得到等压椭圆和双曲线流线族 : 1 ,xf 2 xf 2 = 1 (3)基于扰动椭圆的概念 ,用发展的矩形族来描述等压椭圆族 \[11 \]:x = xf y = 2π ∫π20 2 4)对于低渗透气藏 ,质量渗流速度在椭圆坐标中可以表示为 :ρ p5 y - λ =ρ xf 5)式中 : 10 - 3μ μ g 为气体粘度 ,s ;λ 为启动压力梯度 , h 为地层有效厚度 ,m ; Q 为气井产量 ,ρ 为气体密度 , 下标 示标准状况。因为 :d pd y =d y =d 6)将式 (6)代入式 (5) ,定义拟压力函数及拟启动第 13 卷第 5 期2006 年 10 月               特 种 油 气 藏il              006压力梯度分别为 :m =∫g Zd p   λ m =pμ g 7)并且假设渗透率随拟压力呈指数函数关系 ,即 :K = Ki m - (8)因此有 :Ki m - d 2 λ m =xf )式中 : 地层初始渗透率 ,10 - 3μ α 为渗透率模数 , T 为地层温度 ,K; Z 为天然气偏差因子。进一步定义函数 H = m - ,则有 :d αλ m2 =αi h (10)对上述方程求解 \[12 \] ,可以得到产能公式为 : 2π Ki He αλ e - αλ w∫ ξ eξ w αλ m x d x(11)式中 : 外边界处的压力函数 ; 井底流压的压力函数。考虑到单位换算 ,最终的产量公式为 : 011728π Ki · He αλ e - αλ w∫ ξ eξ w αλ e d X(12)式 (12)即为低渗透气藏垂直裂缝井产能公式。对于椭圆流而言 ,公式中的 ξ w 和 ξ e 分别为 :ξ w = 0 ,ξ e = γ 3)2  产能曲线分析利用式 (12) 绘制了产能理论曲线 (图 1~ 3) 。有关计算参数为 :气藏有效厚度 1010 m ,初始渗透率 0165 × 10 - 3μ 气藏温度 379 K,供给半径 500m。其中 ,图 1 计算时的裂缝半长为 150 m ,渗透率模数 α = 015 × 10 - 4 图 2 计算时的裂缝半长为 150 m ,拟启动压力梯度 λ m = 10 s ;图 3 计 算 时 的 渗 透 率 模 数 取 为 0 1 6 × 1 0 - 4拟启动压力梯度为 λ m = 10 s。从图 1~ 3 可以看出 ,启动压力梯度、介质变形的渗透率模数以及压裂井的裂缝半长均对产能存在不同程度的影响 ,并且拟启动压力梯度越大 ,渗透率模数越大和裂缝半长越小 ,气井的产能越小 ;拟启动压力梯度越小、渗透率模数越小和裂缝半长越大 ,压裂气井的产能越大。通过分析可以看出 ,对于低渗透气藏 ,在对压裂气井进行合理配产时 ,必须考虑启动压力梯度以及介质变形的影响。图 1  拟启动压力梯度对产能的影响 of on  变形介质渗透率模数对产能的影响 of  裂缝半长对压裂井产能的影响 of on            特 种 油 气 藏                    第 13 卷3  算例分析某压裂气井 ,裂缝半长为 10617 m ,储层原始有效渗透率为 0175 × 10 - 3μ 地下气藏温度为364187 K,井距为 1 200 m ,原始气藏压力为 27141气藏有效厚度为 717 m。渗透率模数取 014 ×10 - 4 拟启动压力梯度取 8 s。该井压后系统试井得到的无阻流量为 1118 ×104 而计算得无阻流量为 11112 × 104 误差为 518 %。4  结  论(1) 根据扰动椭圆的概念和等价的发展矩形的思想 ,推导了考虑拟启动压力梯度和介质变形影响的低渗透气藏垂直裂缝井产能公式 ,绘制并分析了产能理论曲线。(2) 通过分析可知 ,启动压力梯度、渗透率模数以及压裂井的裂缝半长均对产能存在不同程度的影响 ,并且拟启动压力梯度越大 ,渗透率模数越大和裂缝半长越小 ,气井的产能越小 ,因此 ,在对低渗透气藏压裂井合理配产时 ,必须考虑启动压力梯度以及介质变形的影响。参考文献 :\[1 \]孔祥言 1 高等渗流力学 \[M\]1 合肥 :中国科学技术大学出版社 ,1999 :272~ 2781\[2 \]蒋廷学 ,单文文 ,杨艳丽 1 垂直裂缝井稳态产能的计算\[J \]1 石油勘探与开发 ,2001 ,28(2) :61~ 631\[3\]汪永利 ,蒋廷学 ,曾斌 1 气井压裂后稳态产能的计算 \[J \]1石油学报 ,2003 ,24(4) :65~ 681\[4 \]李生 ,李霞 ,曾志林 ,等 1 低渗透油藏垂直裂缝井产能评价 \[J \]1 大庆石油地质与开发 ,2005 ,24(1) :54~ 561\[5\]尹洪军 ,刘宇 ,付春权 1 低渗透油藏压裂井产能分析 \[J \]1特种油气藏 ,2005 ,12(2) :55~ 561\[6 \]杨正明 ,张松 ,张训华 ,等 1 气井压后稳态产能公式和压裂数值模拟研究 \[J \]1 天然气工业 ,2003 ,23 (4) :74~761\[7 \]郭建春 ,罗天雨 ,赵金洲 ,等 1 气井压后稳态产能模型及求取无阻流量的变系数一点法 \[J \]1 特种油气藏 ,2005 ,12(2) :52~ 541\[8 \]蒋廷学 ,李安启 ,姜东 1 考虑井筒流动的垂直裂缝井稳态产能计算模型 \[J \]1 石油钻采工艺 ,2001 ,23 (4) :50~531\[9 \]宋军政 ,郭建春 1 计算气井压后产能新方法的应用研究 \[J \]1 钻采工艺 ,2005 ,28(5) :47~ 491\[10 \]岳建伟 ,段永刚 ,青绍学 ,等 1 含多条垂直裂缝的水平压裂气井产能研究 \[J \]1 天然气工业 ,2004 ,24 (10) :102~ 1041\[11 \]邓英尔 ,刘慈群 ,王允诚 1 垂直裂缝井两相非达西椭圆渗流特征线解、差分解及开发指标计算方法 \[J \]1 石油勘探与开发 ,2000 ,27(1) :60~ 631\[12 \]同济大学应用数学系主编 1 高等数学 \[M\]1 北京 :高等教育出版社 ,2002 :276~ 2781编辑   姜  岭(上接第 58 页 )(3) 底水驱油藏在一定压差下生产 ,随着含水的上升 ,可能出现无因次采液指数低于初始值的情况。参考文献 :\[1 \]黄炳光 ,刘蜀知 1 实用油藏工程与动态分析方法 \[M\]1北京 :石油工业出版社 ,1998 :190~ 2031\[2 \]姜汉桥 ,姚军 ,姜瑞忠 1 油藏工程原理与方法 \[M\]1 东营 :石油大学出版社 ,2003 :76~ 771\[3 \]桓冠仁 ,陈素珍 1 灰岩底水油田油水界面及产量预测\[A\]1 中国石油学会编 1 碳酸盐岩油气田开发 \[ C\]1 北京 :石油工业出版社 ,1988 :61~ 631\[4 \]张建国 ,雷光伦 ,张艳玉 1 油气层渗流力学 \[M\]1 东营 :石油大学出版社 ,1998 :101~ 1021\[5 \]才汝成 ,李阳 ,孙焕泉 1 油气藏工程方法与应用 \[M\]1 东营 :石油大学出版社 ,2002 :150~ 1511编辑  姜  岭16第 5 期               何应付等 :低渗透气藏压裂井产能分析of in i - 57061 , in is as of in in of by of by by in of be by of in of of in . 65007 , 2. , , 63712 , 3. 62552 , On of as an to of of of is on of of of 2(1. 57061 , 2. 57002 , is is in in on of is to in of in i , 10500 , On of of on is a of . is method
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:低渗透气藏压裂井产能分析
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-18780.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开