低渗透气藏压裂水平井优化设计研究

发布时间：2020-05-18 20:24

【摘要】：水平井压裂作为目前高效开发低渗透气藏的关键技术,在油田应用广泛。但是由于低渗透气藏存在启动压力梯度等复杂的渗流现象导致了气体在储层流动的非线性和产能预测的困难。因此较为准确合理地预测压裂水平井的产能对于低渗透气藏的高效开发具有重要的意义。首先,本文分析了Y气藏开发过程中存在的单井初始产量低以及产量递减快的问题,发现启动压力梯度对气藏产能的影响很大。其次,建立了更加符合气藏实际流动特性的分区物理模型,将气体的渗流划分为四个区域,基于此建立了考虑启动压力梯度的非稳态渗流数学模型;然后,利用无因次化处理和拉普拉斯变换,将各区域的渗流方程进行耦合,求取了拉式空间下的产能方程,利用Stehfest数值反演得到了产能模型的半解析解,并进行了产能预测模块的编制。最后,对产能影响因素进行了分析、重要性排序和优化设计,它们的影响程度由高到低为:人工裂缝间距、人工裂缝条数、人工裂缝渗透率、水平井段长度、人工裂缝半长;并且,基于本文中各影响因素的不同方案值,得出了产能影响因素的最优组合,在一定程度上实现了Y气藏产能的优化。本文的研究成果对于利用压裂水平井高效开发Y气藏具有重要的指导意义,同时对于开发相似的低渗透气藏也具备一定的参考价值。
【图文】：

X图 3.1 压裂水平井物理模型Fig. 3.1 Physical model of fractured horizontal wells在建立数学模型之前，本文做如下假设：（1）气藏上下边界封闭；水平井定压生产；（2）水平井段位于水平等厚的气层中部；（3）人工裂缝垂直于水平井筒，且不完全穿透气层；（4）人工裂缝缝长相等，人工裂缝缝间距相等；（5）气体在各个区域内为非稳态单相渗流，不考虑重力作用。在数学模型的建立和推导过程中，有时候还会因为特定条件的存设条件，，之后再根据具体情况做出适当的假设。结合物理模型图 3.1，以水平井筒方向为 x 轴，以垂直井筒方向为型中四分之一的流动单元作为建立数学模型的研究对象，分别对立相应的数学模型。

020400 500 1000 1500 200积产气量累时间/d图 3.3 累积产气量随时间的变化曲线Fig. 3.3 Change curve of cumulative gas production with time预测模块的编制文所得的低渗透气藏压裂水平井非稳态产能预测模型，编平井产能预测和分析软件，从而进行压裂水平井产能的预影响因素的分析。图 3.4 为软件初始界面。
【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】：TE377

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本文编号：2670266