裂縫性致密油藏體積壓裂水平井壓力動態(tài)分析

1、第39卷第3期新疆石油地質(zhì)Vol.39，No.32018年6月XINJIANGPETROLEUMGEOLOGYJun.2018?2018XinjiangPetroleumGeology.CreativeCommonsAttributionNonCommercial4.0InternationalLicense收稿日期：20170905修訂日期：20180104基金項目：國家科技重大專項（2016ZX05055002002）作者簡介：武治

2、岐（1985），男，甘肅天水人，工程師，油氣田開發(fā)，（Tel）13619994485（Email）wzhq1@.cnPressureBehaviAnalysisofVolumeFracturinginHizontalWellsinFracturedTightOilReservoirsWUZhiqiaWANGHoukunbWANGRuic(PetroChinaXinjiangOilfieldCompanya.HeavyOilDevelop

3、mentCompanyb.ResearchInstituteofEngineeringTechnologyc.No.1OilProductionPlantKaramayXinjiang834000China)Abstract:BasedonGreenfunctionMirrinversionpressuresuperpositionprincipleasemi?analyticalmodelfpressurebehavianalysis

4、isestablishedfvolumefracturinginhizontalwellsinfracturedreservoirswithbox?typeclosedboundaries.ThismodelusestheclassicalWarren?Rootmodeltoshowtheseepagerelationshipbetweenmatrixfracturethespatialdistributionoffracturings

5、ysteminthevolumefracturingregionstakesthepressureinterferenceofadjacentmainfracturesintoconsideration.Sothereservoirseepageacteristicscanbedescribedbettertheinterpretationparametersaremeconsistentwiththeactualsituation.T

6、hepaperusesthemodeltoanalyzethesensibilitiestoparameterssuchasfracturenumberfracturehalf?lengthfractureintervalstageratiointerposi?tyflowcoefficient.Theresultsshowthattheresponseprocessofbottomholepressurecanbedividedint

7、o6flowstagesbasedonthedoublelogarithmcurveti.e.linearflowofartificialfractureinterposityflowofdualmediumthefirstradialflowthesecondlinearflowpseudo?stateradialflowclosedboundaryflow.Fracturenumberhassignificantinfluences

8、onthewholeresponseprocess—thelargerthefracturenumbertheproducingpressurearethehigherthesinglewelldeliverabilitywillbe.Thegrowthofproducingpressuredecreaseswiththeincreaseofthefracturenumber.Thereisanoptimaleconomicvaluei

9、navolumefracturinghizontalwell.Thesin?glewelldeliverabilitytheproducingpressureattheearlyproductionstagewillincreasewiththeincreaseoffracturehalf?length.Ifthefractureintervalincreasestheeffectivetimeofthefirstradialfloww

10、illincreasethatofthesecondradialflowwilldecrease.Atthelateproductionstagethelargertheproducingpressureisthesmallerthegrowthofthedeliverabilitywillbethesmallerthestageratioisthemeobviousthefluidchannelingwillbethesmallert

11、heinterposityflowcoefficientisthelaterthefluidchannelingoccurs.Keywds:fracturedtightoilreservoirvolumefracturinghizontalwellpressurebehavianalysisbox?typeclosedboundarypoint?sourcefunctionsolution文章編號：10013873（2018）03033

12、307DOI：10.7657XJPG20180311裂縫性致密油藏體積壓裂水平井壓力動態(tài)分析武治岐a，王厚坤b，王睿c（中國石油新疆油田分公司a.重油開發(fā)公司；b.工程技術(shù)研究院；c.采油一廠，新疆克拉瑪依834000）摘要：基于格林函數(shù)、鏡像反演及壓力疊加原理，建立了箱式封閉邊界裂縫性致密油藏體積壓裂水平井壓力動態(tài)分析半解析模型，模型使用經(jīng)典的WarrenRoot模型表征體積改造區(qū)域內(nèi)基質(zhì)—裂縫間滲流關(guān)系及裂縫系統(tǒng)空間展布，考慮了相鄰

13、主裂縫間壓力干擾，能更好地描述儲集層滲流特征，解釋參數(shù)更符合實際情況。并利用建立的模型對裂縫數(shù)、裂縫半長、裂縫間距、儲容比和竄流系數(shù)等相關(guān)參數(shù)敏感性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在雙對數(shù)曲線圖版上井底壓力響應(yīng)過程可劃分為人工裂縫線性流、雙重介質(zhì)竄流、第一徑向流、第二線性流、擬徑向流和封閉邊界流6個滲流階段。裂縫數(shù)對整個井底壓力響應(yīng)過程都有顯著影響，裂縫數(shù)越多，生產(chǎn)壓差越大，單井產(chǎn)能越高，裂縫數(shù)增加，生產(chǎn)壓差增幅減小，存在一個經(jīng)濟(jì)最優(yōu)值；裂縫半長越

14、長，初期生產(chǎn)壓差越大，單井產(chǎn)能越高；裂縫間距越大，第一徑向流階段時間相對增加，第二線性流階段時間相對減少，生產(chǎn)后期壓差越大，產(chǎn)量增幅越??；儲容比越小，竄流越明顯；竄流系數(shù)越小，竄流發(fā)生得越晚。關(guān)鍵詞：裂縫性致密油藏；體積壓裂；水平井；壓力動態(tài)分析；箱式封閉邊界；點源函數(shù)解中圖分類號：TE348文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A中國致密油資源分布廣，在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、四川、渤海灣、松遼等盆地都有發(fā)現(xiàn)，是后續(xù)能源接替的重要組成部分。體積壓裂技術(shù)的發(fā)展

15、使得致密油氣資源開發(fā)成為可能，密集的壓裂改造，使得多組剪切裂縫、誘導(dǎo)裂縫相互交錯，減小了滲流阻力，從而實現(xiàn)致密油藏的高效開發(fā)[12]。近年來，很多學(xué)者針對致密油藏體積壓裂水平井做了大量研究，解析和半解析模型方面，一般將井控范圍劃分為多個滲流區(qū)第39卷第3期武治岐，等：裂縫性致密油藏體積壓裂水平井壓力動態(tài)分析Δp?=q?(s)μ2πKfLfxeDscos(hy?D1μ)cos(hy?D2μ)μsin(hyeDμ)4hDxeDhwDs∑n=

16、1∞cosnπzDhDcosnπzwDhDsinnπzwD2hDE2xeDπLf∑k=1∞Ccos(hy?D1M)cos(hy?D2M)Msin(hyeDM)，（33）Δp?point()xDyDzDxwDywDzwDs=q?0(s)μ2πKfLfxeDscos(hy?D1μ)cos(hy?D2μ)μsin(hyeDμ)2∑n=1∞cosnπzDhDcosnπzwDhDA2∑j=1∞cosjπxDxeDcosjπxwDxeDcos(hy

17、?D1M)cos(hy?D2M)Msin(hyeDM)，（25）式中A=cos(hy?D1N)cos(hy?D2N)Nsin(hyeDN)2∑j=1∞cosjπxDxeDcosjπxwDxeDcos(hy?D1B)cos(hy?D2B)Bsin(hyeDB)；（26）Δp?=q?0(s)μ2πKfLfhDsK0()rDsf(s)2∑n=1∞K0rDsf(s)n2π2h2DcosnπzDhDcosnπzwDhD.（24）定產(chǎn)生產(chǎn)時，內(nèi)邊界

18、條件為4πKfμr2?Δpf?rr→0=q0δ()t，（16）式中q0=∫0tq(t)dt.（17）外邊界條件為Δpm(tD∞)=Δpf(tD∞)=0.（18）初始條件為Δpm(0rD)=Δpf(0rD)=0.（19）結(jié)合（14）式和（15）式，Laplace變換后有：1r2D??rDr2DdΔp?fdrDsf()sΔp?f=0，（20）式中f(s)=sω(1ω)λs(1ω)λ；（21）rD=()xDxwD2()yDywD2()zDzw

19、D2.（22）將初始條件及邊界條件代入（20）式，聯(lián)合求解可以得到雙重介質(zhì)油藏?zé)o限大地層Laplace空間下點源解，其表達(dá)式為Δp?f(rDs)=q?0(s)μ4πKfLfexp[rDsf(s)]rD.（23）如圖1所示，z=0以及z=hD處分別為上、下封閉邊界，儲集層厚度均勻，根據(jù)（23）式，進(jìn)行鏡像反演和壓力疊加，可以得到考慮上、下封閉邊界無限大雙重介質(zhì)油藏Laplace空間下點源解，其表達(dá)式為為求得箱式封閉雙重介質(zhì)油藏Laplac

20、e空間點源解，對（24）式進(jìn)行x和y方向鏡像反演及壓力疊加：B=μj2π2x2eDn2π2h2D；（27）M=μj2π2x2eD；（28）N=μn2π2h2D；（29）μ=sf(s)；（30）y?D1=yeD||yDywD；（31）y?D2=yeD(yDywD).（32）1.2.2箱式封閉油藏體積壓裂水平井壓力解（25）式對zwD從0到hD進(jìn)行積分，再對xwD從xwD1到xwD1進(jìn)行積分，得到一條完全穿透地層橫裂縫的壓力解：式中C=1k

21、coskπxDxeDcoskπxwDxeDsinkπxfDxeD；（34）E=cos()hy?D1Ncos()hy?D2NNsin()hyeDN2xeDπLf∑k=1∞Ccos()hy?D1Bcos()hy?D2BBsin()hyeDB；（35）q?=2xfDhDq?0.（36）假設(shè)體積壓裂水平井共產(chǎn)生了N條主裂縫，考慮N條主裂縫同時生產(chǎn)，儲集層中任意位置處產(chǎn)生的無量綱壓降等于每條裂縫獨自生產(chǎn)時產(chǎn)生的無量綱壓降的代數(shù)和，根據(jù)Duhame