致密油藏体积压裂水平井渗流模型及产能评价研究

发布时间：2020-03-31 01:27

【摘要】：近年来,随着能源市场需求的不断增大和储层压裂改造技术的长足进步,致密油气藏的勘探开发已经成为全球的热点。由于致密油藏物性特征较差,需要对这类储层采用水平井钻井结合大规模体积压裂改造来提高单井产能。如何建立致密油藏体积压裂水平井渗流模型并进行产能评价具有重要的理论意义。本文首先对致密油藏低速非达西流动和压裂裂缝应力敏感等非线性渗流特征进行了分析。其次,结合水平井体积压裂改造裂缝展布形式对体积压裂水平井周围渗流场进行分区表征,建立了基于改造模式的致密油藏体积压裂水平井渗流模型,利用摄动变换、Laplace变换等数学方法求得了定产条件下的压力解和定压条件下的产量解。应用Stehfest数值反演方法绘制了典型动态特征曲线,采用解析和数值方法对模型的正确性进行了验证,并对致密油藏体积压裂水平井压力产量动态进行了影响因素分析。最后,应用正交试验设计方法,明确了致密油藏体积压裂水平井产能的主控因素,形成了体积压裂裂缝参数优化设计方法。研究结果表明:致密油藏压裂水平井的不稳定压力和产量递减分析中非达西流动和裂缝应力敏感的影响不可忽略;裂缝导流能力和裂缝半长决定了油井的初期产能和最终产能,而裂缝条数对油井的产能影响逐渐减小,SRV区宽度的影响逐渐增大;相比于常规压裂,基质渗透率越低,体积压裂增产效果越明显。本文的研究内容对致密油藏体积压裂可行性论证、裂缝参数优化设计具有一定指导意义。
【图文】：

分布图,油勘探,分布图

伴随着世界各国对能源需求的不断增大，常规油气资源气供需矛盾日益突出。在我国，大部分东部主力油田也增产稳产和剩余油挖潜难度不断加大。因此，油气勘探的常规油气藏向低质量、难开发的非常规特殊油气藏转藏的勘探开发逐渐成为新的热点。本论文题目来源于中国单位的 973 计划项目“陆相致密油高效开发基础研究”00）课题二“致密油多相多尺度流动机理及渗流理论研究目的和意义，美国利用多段压裂水平井开发巴肯致密油藏取得的巨大关注[1-3]。致密油资源在我国非常丰富，有关数据显示，量为 106.7～111.5 亿吨，经济技术可采储量在 35~40 亿地的延长组、准噶尔盆地的芦草沟组以及四川盆地的侏的石油接替资源区[4]，如图 1.1、表 1.1 所示。

裂缝增长,微地震,体积,形态

很难取得良好的开发效果。针对致密油藏岩石致密、脆性大等特点，国内外目前普遍采用水平井钻井结合体积压裂改造的增产技术来提高单井产能。体积压裂可在近井地带范围内形成以主裂缝为主、次裂缝为辅相互交错的复杂裂缝网络（图1.2），，对储层实现三维空间的立体改造，有效增大井筒与储层的接触面积，提高近井范围储层的渗透性，从而显著提高致密油藏的开发效果。在我国，大量的研究人员经过不懈努力和技术攻关后，进行了许多的现场试验，逐渐形成了一系列有效的储层压裂改造技术，并且伴随着水平井钻井技术的继续提高，中国的致密油开发逐渐从先导试验区探索向大规模化工业生产转变。表 1.1 中国主要盆地致密油资源量及储层类型[4]Table 1.1 Reserves and lithology of tight oil in China盆地资源量（亿吨）储层类型准噶尔盆地 29 白云石化岩类鄂尔多斯盆地 19.9 致密砂岩塔里木盆地 15.9 致密砂岩四川盆地 10.7 灰岩、致密砂岩松辽盆地 >15 致密砂岩、裂缝性泥岩渤海湾盆地 9.8~12 致密砂岩
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357;TE243

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