樊147薄互层低渗油藏压裂水平井渗流规律及井网优化研究

论文摘要

具有纵向层数多、单层厚度薄、平面分布广等特征的薄互层低渗透油气藏是我国重要的能源组成部分。此类油藏普遍存在采收率低,天然裂缝不发育,水平井钻遇裂缝机会少等诸多问题,采用常规水平井开发往往达不到预期的开发效果。为了扩大油井泄油面积以及动用上下薄层的潜力,实现薄互层低渗透油藏的有效开发,有必要对水平井进行选择性压裂,以产生多条垂直裂缝,从而提高单井控制泄油体积,增加水平井的产能,改善油藏开发效果。因此,对压裂水平井渗流规律与井网优化设计进行研究,对提高油藏采油速度和采收率,改善油藏开发效果等具有十分重要的意义。本文以樊147薄互层低渗透油藏为研究对象,针对此类油藏开发中存在问题,从储层特征、压裂水平井渗流特征及压裂水平井与直井联合井网设计多个方面,开展了压裂水平井渗流规律及井网优化研究,形成了适应薄互层低渗透砂岩油藏的压裂水平井开发模式,取得了以下成果：(1)根据油田提供的各种静态地质测试资料,结合试油试采等动态资料,建立了油藏地质模型,对樊147薄互层低渗透油藏地质特征进行了再认识；(2)利用渗流力学方法建立并求解了压裂水平井不稳定渗流数学模型,并对其渗流的压力动态特征进行了分析；(3)利用裂缝的当量井半径模型,获得了多裂缝压裂水平井产能预测方程,并讨论了裂缝数量、裂缝长度、裂缝导流能力等对产能的影响；(4)利用数值模拟方法,建立了与实际地质特征较一致的具有一定代表性的地质模型,在此模型基础上对单井模型和实际井网模型中压裂水平井井身轨迹进行了优化研究；在理想模型基础上,对不同类型的压裂水平井井网进行了优化研究,得到了适合薄互层低渗透油藏的压裂水平井开发井网；(5)利用数值模拟方法,结合理想模型与实际模型,研究了适合薄互层低渗透油藏的压裂水平井与直井联合井网合理开发指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 压裂水平井渗流机理研究现状
• 1.2.2 压裂水平井生产动态研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 第2章 樊147薄互层低渗油藏地质特征
• 2.1 油藏概况
• 2.2 油藏地质特征
• 2.2.1 构造特征
• 2.2.2 地层特征
• 2.2.3 储层特征
• 2.2.4 岩性特征
• 2.2.5 储层物性特征
• 2.2.6 孔喉特征
• 2.2.7 润湿性
• 2.2.8 敏感性
• 2.2.9 油藏流体性质
• 2.2.10 温度压力系统
• 2.2.11 多相渗流特征
• 第3章 压裂水平井渗流场规律及产能研究
• 3.1 常规水平井不稳定渗流特征研究
• 3.1.1 物理模型及假设条件
• 3.1.2 数学模型的建立
• 3.1.2.1 不考虑井筒储存效应和表皮效应的影响
• 3.1.2.2 考虑井筒储存和表皮效应影响
• 3.2 压裂水平井渗流特征研究
• 3.2.1 数学模型
• 3.2.2 压裂水平井无限导流多裂缝系统压力动态特征
• 第4章 压裂水平井产能预测方法研究
• 4.1 水力裂缝产能评价理论基础
• 4.1.1 裂缝导流能力
• 4.1.2 无限导流垂直裂缝当量井径模型
• 4.1.3 有限导流垂直裂缝当量井径模型
• 4.2 压裂水平井产能预测方法
• 4.2.1 压裂水平井产能预测公式
• 4.2.2 无限导流裂缝产能分析
• 4.2.2.1 压开裂缝数对产能的影响
• 4.2.2.2 裂缝半长对产能的影响
• 4.2.2.3 油层厚度对产能的影响
• 4.2.2.4 渗透率各向异性对产能的影响
• 4.2.3 有限导流裂缝产能分析
• 4.3 樊147油藏压裂水平井产能预测
• 第5章 樊147油藏地质模型与数值模拟模型的建立
• 5.1 数值模拟研究目的及内容
• 5.2 地质模型及网格模型的建立
• 5.2.1 数据准备
• 5.2.2 构造模型
• 5.2.2.1 断层模型
• 5.2.2.2 层面模型
• 5.2.3 属性模型
• 5.3 数值模拟参数选择与储量拟合
• 5.4 生产历史拟合
• 5.4.1 樊147油藏生产历史及概况
• 5.4.2 历史拟合结果及分析
• 第6章 压裂水平井开发井网优化设计研究
• 6.1 压裂水平井数值模拟技术
• 6.1.1 水平井模型的建立
• 6.1.2 压裂裂缝的描述
• 6.2 水平井井身轨迹优化研究
• 6.2.1 水平井水平段长度优化研究
• 6.2.2 水平井位置优化研究
• 6.2.3 水平井分段压裂优化研究
• 6.2.3.1 压裂裂缝间距及段数优化
• 6.2.3.2 人工裂缝长度优化
• 6.2.3.3 水平井与地应力方向优化研究
• 6.3 水平井开发井网优化研究
• 6.3.1 水平井井网井距优化方案设计
• 6.3.2 井网井距优化方案对比分析
• 6.4 最优井网模型中水平井长度与裂缝组合优化研究
• 6.4.1 水平井水平段长度与裂缝条数优化
• 6.4.1.1 水平井水平段长度与裂缝条数优化方案设计
• 6.4.1.2 水平井水平段长度与裂缝条数优化对比分析
• 6.4.2 水平井压裂裂缝长度优化研究
• 6.4.2.1 水平井压裂裂缝长度优化方案设计
• 6.4.2.2 水平井压裂裂缝长度优化对比分析
• 6.4.3 水平井压裂裂缝加密时机优化研究
• 6.4.3.1 水平井压裂裂缝加密时机优化方案设计
• 6.4.3.2 水平井压裂裂缝加密时机优化对比分析
• 第7章 压裂水平井合理开发指标研究
• 7.1 压裂水平井合理采液速度及合理生产压差研究
• 7.1.1 压裂水平井合理采液速度及合理生产压差研究方案设计
• 7.1.2 压裂水平井合理采液速度及合理生产压差优化方案对比分析
• 7.2 油藏合理注采比研究
• 7.2.1 油藏合理注采比优化方案设计
• 7.2.2 油藏合理注采比优化方案对比分析
• 第8章 结论与认识
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文