中原油田低渗气藏产能计算方法研究
低渗油藏试井分析及产能评价方法探讨
收稿日期：2005-06-17作者简介：张奇斌（1961-），男，黑龙江尚志人，高级工程师，从事测试技术研究及管理工作。
文章编号：1000-3754（2006）01-0064-03低渗油藏试井分析及产能评价方法探讨张奇斌1，2，张同义2，杨勇智2（1.中国地质大学，北京 100083；2.大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司，黑龙江大庆 163414）摘要：通过低渗透油田试井技术的研究可以为低渗透油田开发提供大量有用信息，对优化调整低渗透油田开发方案具有指导意义。
在详细研究前人对低渗油藏渗流特征认识的基础上，提出了困扰低渗油田试井解释的三大难题：交接面存在附加阻力、存在启动压力梯度及指数型压力梯度的试井模型及其解析解，并给出了试井理论曲线特征，为低渗透油田试井资料的解释及产能评价提供了技术手段。
并用实例进行了验证，证实了该技术的实用性。
关键词：低渗透油藏；交接面；附加阻力；启动压力梯度；指数型压力梯度中图分类号：TE353 文献标识码：A1 存在启动压力梯度油藏试井模型大量实验表明，在低渗透油田中，流体在地下流动过程存在着启动压力梯度，即需要克服某一压力梯度值，流体才能流动。
由于启动压力梯度的存在，低渗透油藏流体渗流过程变成非达西渗流［1］。
在这种非达西渗流情况下，试井测试资料曲线特征与存在不渗透外边界油藏的试井曲线特征相类似。
对存在启动压力梯度砂岩地层试井模型考虑以下基本条件：（1）微可压缩液体在无穷大储层中平面径向渗流；（2）忽略重力、毛管力；（3）测试前地层各处压力均为原始油藏压力p i ；（4）流体在地层中流动满足以下方程v =-K u ,p ,r-()λ,p ,r0λ0,p ,r<{λ（1）（5）井筒流动考虑井筒储存和表皮系数的影响；（6）地层等厚，油井以一常产量q 生产；（7）地层为无限大砂岩油藏。
引入以下无因次变量p D =Kh （p i -p ）1.842×10-3quB （2）t D= 3.6Kt φuC t r 2w（3）r D =rr w e -S（4）λD =Kh λr w1.842×10-3quB（5）C D =C2πh φC t r 2w（6）根据渗流力学理论，可得试井数学模型为渗流方程,2p D ,r 2D+1r D ,p D ,r D +λD e-S r D =1C D e 2S ,p D ,t D /C D（7）初始条件p D |t D =0=0（8）内边界条件d p wD d t D /C D -,p D,r Dr D *0=1+λD e -S（9）p wD =p D |r D =1外边界条件lim r D *∞p D （r D ，t D ）=0（10）通过引入基于t D /C D 的拉普拉斯变换，对上述数理方程进行求解得’p wD =K 0（β）uK 0（β）+βK 1（β）・1+λD e -S u +πλD e -S2u I 1（β）[-πλD e-S2βI 0（β]）+πλD e -S2u βI 0（β）（11）・46・第25卷 第1期 大庆石油地质与开发 P.G.O.D.D. 2006年2月式（11）即为存在启动压力梯度条件下井底压力的拉氏空间解。
变形介质低渗透油藏油井真实产能计算与分析_陈明强
收稿日期:2005-12-27基金项目:国家西部开发科技行动重大攻关项目(2005BA901A 13)作者简介:陈明强(1963-),男,陕西南郑人,博士,教授,主要从事油气田开发理论与方法、油气藏数值模拟与仿真技术.文章编号:1673-064X(2006)02-0018-05变形介质低渗透油藏油井真实产能计算与分析C alculation and analysis of the true productivity of a well of low permeable reservoirs of deformation medium陈明强1,蒲春生1,赵继勇2,高永利1(1.西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安,710021)摘要:基于变形介质带启动压力梯度低渗透油藏稳定渗流理论,研究了低渗透油井增产措施后稳定生产的真实压力分布与产能分析方法.研究结果表明:低渗透油藏油井渗流场的真实压力分布具有分区域特征;在具有变形介质特征的低渗透油藏中,油井的产能随启动压力梯度和介质变形系数增大而降低,随增产激活半径和激活系数的增大而增加,随生产压差的增大而增加;同时油井产能指数随生产压差增大呈非单调增曲线,因此对于低渗透油井生产而言,存在合理生产压差与最小生产压差.同时,沿用同一思路对超低渗透油藏开发的有效途径进行了探讨.认为提高增产激活半径是显著提高超低渗透油藏产能的有效方法.理论计算结果表明,只有在增产激活半径大于60m (渗透率越低,该值越大)时油井的产能才会得到大幅度提高.因此,寻求深穿透的油井改造措施或采用水平井开采技术,将是超低渗透油藏开发的有效方法.关键词:变形介质;低渗透油藏;启动压力梯度;压力分布;产能特征;增产措施中图分类号:TE348 文献标识码:A 随着我国低渗透油藏储量的全面动用与开发,愈来愈多的技术专家致力于攻克低渗透油藏开发中的技术难题.作为基础研究,大量的低渗透岩石渗流规律实验结果表明,低渗透多孔介质中的渗流规律根本不同于中高渗透介质中的渗流规律,主要表现在低渗透多孔介质渗流具有启动压力梯度和渗透率的压力敏感特性[1-8],而且往往是同时存在.另一方面,低渗透油藏开发的特点还突出表现在几乎所有完钻井必须经过增产措施才能有效投产,因此,低渗透油井在近井区和远井区域具有不同的渗流特征.从目前已有的文献[9]来看,关于变形介质低渗透油井产量计算模型,都还没有把油井实际的增产改造特性考虑进去,因此所有计算公式都只能作为规律认识的分析模型.为了真实计算低渗透油井的产能及变化特征,本文基于稳定渗流理论,在同时考虑变形介质、启动压力梯度、双重渗流特征等客观因素前提下,推导油井压力分布与产能计算公式,并通过实例分析油井产能影响因素与变化特征.同时,通过理论计算,针对超低渗透油藏采用常规直井开采几乎很难形成经济产能的问题,展开了有效开发条件和途径讨论,这对于深入认识低渗透油藏开发具有十分重要的指导意义.1 低渗透油藏油井压力分布1.1 渗流具有启动压力梯度实验研究成果都得出这样的事实,在低渗透油藏中,原油的基本渗流规律不再严格符合经典的达西定律和相应运动微分方程.其原因主要是,由于渗2006年3月第21卷第2期西安石油大学学报(自然科学版)Journal of Xi an Shiy ou U niversity(N atural Science Edition)M ar.2006V ol.21No.2透率低,介质中孔隙和吼喉细小,渗流中固液相互作用明显,导致渗流时只有在外加压力梯度大于启动压力梯度时,流体流动过程才发生.目前,公认的具有启动压力梯度的渗流公式为v=0, p G;-Kp(1-G/ p), p>G,(1)式中,p为压力,G为启动压力梯度,v为渗流速度, K为渗透率, 为原油黏度.1.2 变形介质特征另外,由于低渗透多孔介质的孔喉细小,导致介质的渗流能力具有明显的压力敏感性,即介质的渗透率随压力变化而发生变化,常用的考虑渗透率随压力变化的指数为K=K i e- k(p i-p),(2)式中,a k为介质变形系数,下标i为油藏的初始状态.1.3 油井渗流场的压力分布假设一口直井位于一定压供给边界油藏的中心,初始时刻油藏压力为p i,初始渗透率为K i,油井以定产量Q稳定生产.根据宋付权[9]等人的研究,考虑变形介质和启动压力梯度的稳定渗流油井径向压力分布为p i-p=-1k ln1-k Q2 K i hex p k Gr eln r er- k G(r e-r)+G(r e-r),(3)其中,r为井半径,r e为油藏边界.考虑到 k G k,G 1,则有exp( k Gr e) 1, k G(r e-r) 0,式(3)可简化为p i-p=-1k ln1-k Q2 K i hlnr er+G(r e-r),(4)然而,实际低渗透油井通常都是经过压裂增产措施后投产的,因此式(3)或式(4)所反映的压力分布规律往往具有不真实性.真实情况是,近井附近由于增产作业的激活,具有较高的渗透率,因此低渗透特征在近井区反而不是它的本质.换句话说,油井径向渗流区域被分割成近井区的中高渗透率区域和远井区的低渗透率区域.假设油井增产作业激活折算半径为r f,对应压力为p f,增产激活区平均渗透率为K f.根据式(4),由油井供给半径流入增产激活区的流量为Q f=C K i hk1-exp- k[p i-p f-G(r e-r f)exp( k Gr e)lnr er f- k G(r e-r f),(5)并进一步简化为Q f=C K i hk1-exp- k[p i-p f-G(r e-r f)lnr er f,(6)其中,C是单位换算系数,对于常用工程单位制, C=542.87.另一方面,基于达西渗流的平面径向稳定渗流的压力分布为p-p wf=Q2 K h lnrr w,(7)根据式(7),有近井区域的流量表达式Q f=CK f h(p f-p wf)lnr fr w.(8)根据径向流任意过流断面流量相等,有K ik1-ex p- k[p i-p f-G(r e-r f)lnr er f=K f(p f-p wf)lnr fr w,(9)整理后得b-a e k p f+c=p f,(10)其中c=- k p i-G(r e-r f),a=1k C alnr fr wlnr er f, C a=K fK i(称为激活系数),b=a+p wf,对于任意实例,方程(10)可用牛顿近似迭代法求解.于是有低渗透油藏油井压力分布表达式p(r)=p i+1k ln1-k Q f2 K i hlnr er-G(r e-r),r>r f;p w f+Q f2 K f hlnrr w,r r f.(11)式(11)表明,从井壁到供给边缘,压力分布由两种分布关系构成,即近井区的对数关系和远井区的对数与直线迭加关系,压降面仍呈以井轴对称的 压降漏斗 状.同时,与等压线正交的流线仍是一19陈明强等:变形介质低渗透油藏油井真实产能计算与分析组汇集于圆心的直线.2 低渗透油井产能特征分析下面通过示例分析低渗透油藏油井产能特征.假设计算示例具有如下参数取值:K i =5 10-3 m 2; =5mPa s ;h =10m ;r e =300m ;r f =60m ;r w =0.1m ;K f =25 10-3 m 2;p i =20M Pa ;p wf =10MPa ;G =0.001MPa/m ; k =0.02M Pa -1.2.1 启动压力梯度对产能的影响应用公式(6) (10),计算在不同启动压力梯度下低渗透油井的产量变化,同时分别考虑未增产作业和增产激活半径为10m ,30m,60m,激活系数C a =5.结果见图1.油井的产量随启动压力梯度的增大呈近似线性下降,同时,增产激活半径的大小明显影响产能值的大小,换句话说,真实的低渗透油井产能计算是不能直接用以往文献提供的产能公式计算的.图1 启动压力梯度对低渗透油井产能的影响曲线2.2 介质变形对产能的影响应用公式(6) (10),计算在不同介质变形系数下低渗透油井的产量变化,同时分别考虑未增产作业和增产激活半径为10m ,30m,60m,激活系数C a =5.结果见图2.油井的产量随介质变形系数增大呈下降趋势,同时,增产激活半径的大小明显影响产能值的大小.2.3 增产激活半径对产能的影响应用公式(6) (10),计算在不同增产激活半径下低渗透油井的产量变化,同时分别考虑激活系数为2.0,5.0,10.0,15.0.结果见图3.油井的产量随增产激活半径增大而增大,同时,当激活半径较小时(小于10m)激活系数变化对产量影响较弱,但随着激活半径增大,激活系数对产能的影响愈来愈强.图2介质变形对低渗透油井产能的影响曲线图3 增产激活半径对低渗透油井产能的影响曲线2.4 激活系数对产能的影响应用公式(6) (10),计算在不同激活系数下低渗透油井的产量变化,同时分别考虑增产激活半径为3m ,10m,30m,60m.结果见图4.低渗透油井的产量随激活系数增大而增大,其增幅随激活半径增大而增大.图4 激活系数对低渗透油井产能的影响曲线2.5 生产压差对产能的影响应用公式(6) (10),计算在不同生产压差下低渗透油井的产量变化,同时分别考虑无增产措施和20 西安石油大学学报(自然科学版)增产激活半径为10m,30m,60m.结果见图5.低渗透油井的产量随生产压差增大而增大,其增幅随激活半径增大而增大.图6是生产压差与采油指数关系曲线,虽然低渗透油井的产量随生产压差增大而增大,但采油指数却先快速升后缓慢降,即存在一个能量利用率最高值.因此,对于低渗透油井而言,合理的生产压差应是大于或接近最高能量利用率的压差.图5 生产压差对低渗透油井产能的影响曲线图6 生产压差对低渗透油井采油指数的影响曲线3 关于超低渗油藏的讨论让第3节示例其他参数不变,仅将地层渗透率降至(0.3~1.0) 10-3 m 2.图7是启动压力梯度对特低渗透油井产能的影响曲线(激活系数C a =20).显然当油井不进行增产措施时,本身很低的油井产能随着地层渗透率降低而降低,直至没有生产能力;即使进行增产改造,也必须要有足够的激活半径和激活系数才能形成经济产能.同时,无论增产措施与否,随着启动压力梯度的增加,油井产能会降至零.换言之,对于超低渗油藏而言,当生产压差不足以克服启动压力梯度,油井增产处理与否都难于形成经济产能.图8给出激活半径处压力与生产压差关系曲线,结果表明,当增产措施的激活半径小于30m (地层渗透率越小该值越大)时,无论生产压差怎样提高,由于绝大多数压力损失在未被改造的、几乎不渗流的远井特低渗透储层内,加上激活区域的供液能力限制,油井的产能必然不高.图9是介质变形对特低渗透油井产能的影图7 启动压力梯度对特低渗透油井产能的影响曲线图8增产激活半径处压力与生产压差的关系曲线图9 介质变形对特低渗透油井产能的影响曲线21 陈明强等:变形介质低渗透油藏油井真实产能计算与分析图10 激活系数对特低渗透油井产能的影响曲线响曲线.图9(a)是关于地层渗透率的敏感,图9(b)是关于生产压差的敏感(地层渗透率为0.3 10-3m 2),结果表明,渗透率的降低会减弱介质变形对产能的影响,但生产压差的提高又会显著增大介质变形对产能的影响.虽然,随着激活半径的增大,激活半径处的压力大幅度提高,并同时引起油井产能大幅度上升(图10),但要达到100m 以上的激活半径和很大的激活系数(0.3 10-3 m 2特低渗透油藏),增产措施几乎是不可实现的.另外,增产激活系数对特低渗透油井产能的影响关系曲线呈先升后趋于平缓特征,即增产激活系数的增大对产能提高是有限的,虽然随着激活半径增加,最大有效激活系数有所增加,但远井区域的特低渗透特征仍然限制油井产能的整体水平.图11曲线表明,特低渗透油井的采油指数随生图11 生产压差对特低渗透油井采油指数的影响曲线产压差增大先快速升后降,尤其是当地层渗透率对压力十分敏感时,生产压差提高到一定程度后,再增加压差已不能提高油井产量.因此,对于特低渗透油井而言,合理的生产压差应是大于最高能量利用率的压差,小于最大有效压差.对于本文示例的0.310-3 m 2特低渗透油藏,渗透率对压力弱敏感时( k =0.02),合理生产压差应大于10MPa;如渗透率对压力强敏感时( k =0.2),合理生产压差应大于4MPa,小于14MPa.4 结 论(1)给出了低渗透油井稳定生产的真实压力计算与产能分析方法.(2)在具有变形介质特征的低渗透油藏中,油井的产能随启动压力梯度和介质变形系数增大而降低,随增产措施激活半径和激活系数的增大而增大,随生产压差的增大而增大.同时油井产能指数随生产压差增大呈非单调增曲线,因此对于低渗透油井生产而言,存在合理生产压差与最小生产压差问题.(3)对于超低渗透油藏开发,增产激活半径是显著提高产能的有效方法,理论计算结果表明,只有在增产激活半径大于60m (渗透率越低,该值越大),油井的产能才会得到大幅度提高.因此,寻求深穿透的油井改造措施或采用水平井开采技术,将是超低渗透油藏开发的有效方法.(4)地层渗透率对压力高度敏感时,合理生产压差不仅存在最小压差,同时存在最大生产压差问题.参考文献:[1] Charles W.Review of Characterist ics of Low P ermeability[J].AAP G,1989(5):73.[2] Z hang M Y ,Ambastha A K.New insig hts in pressure -transient analysi s fo r stress sensitive reservoirs [C].SP E 28420,1994:617-627.[3] Farquhar R A,Smar B G D.Stress sensitivit y of low per -meability sandstones from the rotlieg endes sandstone[C].SPE 26501.[4] 阮敏,王连刚.低渗透油田开发与压敏效应[J].石油学报,2002,23(3):74-79.[5] 刘建军,刘先贵.低渗透岩石非线性渗流规律研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(3):556-561.[6] 吕成远,王建.低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究[J].石油勘探与开发,2002,29(2):86-88.[7] 刘曰武,丁振华.确定低渗透油藏启动压力梯度的三种方法[J].油气井测试,2002,11(4):1-4.[8] 刘建军,刘先贵.有效压力变化对低渗透多孔介质孔隙度、渗透率的影响[J].地质力学学报,2001,1:41-44.[9] 宋付权.变形介质低渗透油藏的产能分析[J].特种油气藏,2002,9(4):33-35.编辑:贺元旦22 西安石油大学学报(自然科学版)L I U Wei-hong1,YANG Shao-chun2,LIN Chang-song1,WAN G Rui-li3,FEN G Jian-w ei2(1.School of Energy Resources,China University of Geosciences,Beijing100083,China; 2.Faculty of Geo-resources and Information,China U niversity of Petroleum,Dongy ing257061,Shandong,China;3.Zhanjiang Branch Compa-ny,CNOOC,Zhanjiang524057,Guangdong,China)JXSYU2006V.21N.2p.9-14Quantitative characterization of the controlling effect of pore structure on the physical property of clastic reservoirAbstract:T he m icro-pore structure of reservoir rock has important controlling effects on its physical proper-ty.The direct observation by scanning electron microscope and the analysis of corresponding physical property displays that the micro-pore structure has an obv ious positive correlativity w ith the porosity and the permeability of reservoir rock.Different types of the characteristic param eters of the micro-pore structure of reservoir rock can be selected by means of m ercury injection method,and then the main controlling parameters of them can be extracted by corresponding analysis.The quantitative relationships betw een porosity&permeability of reservoir rock and the primary controlling parameters of its m icro-pore structure and the quantitative relationships betw een porosity&permeability of reservoir rock and the mineral com positional parameters of reservoir rock are got by multiple regression analysis.Those quantitative relationships prove the clear controlling effect of the micro-pore structure of clastic reservoir on the physical property of it,and they provide a new means for forecasting the physical property of clastic reservoir.Key words:clastic rock;oil and gas reservoir;pore structure;physical property;quantitative relationship P U Xiu-gang1,2,3,H UAN G Zhi-long4,ZH OU J ian-sheng5,X IA O Dun-qing5,L I U Sa5(1.Postdoc-toral Research Center,Dag ang Oilfield,Dagang300280,Tianjin,China; 2.Postdoctoral Research Center, China University of Petroleum,Dongying257061,Shandong,China; 3.College of Resources and Safety Eng-i neering,China U niversity of M ining&Technology,Beijing100083,China; 4.Faculty of Resources and In-form ation,China University of Petroleum,Beijing102249,China; 5.Dag ang Oilfield Company,PetroChina, Dagang300280,Tianjin,China)JXSYU2006V.21N.2p.15-17,25C alculation and analysis of the true productivity of a well of low permeable reservoirs of deformation mediumAbstract:T he true pressure distribution and the productiv ity analysis method of a stable-producing low-per-meability w ell after stimulating measures are studied based on the stable percolation flow theory for the low per-meability reservoir of the deformation medium w ith start-up pressure g radient.The results show that,the true pressure distribution in the percolation flow field of the low-permeability well possesses tw o regional features;in the low-permeability reservoir of deform ation medium,the productivity of the stimulated w ell decreases w ith the increases of start-up pressure gradient and medium deformation factor,increases w ith the increases of the active radius and the active factor of the well,and increases w ith the increase of production pressure difference;the productiv ity index of the well presents a non-monotone increasing curve w ith the increase of production pressure difference,therefore there are not only a rational production pressure difference but also a minimum production pressure difference.The effective approaches to develop super-low permeability reservo irs are discussed using the same thinking.It is held that increasing the active radius of the stimulated w ell is an effective approach to en-hance the productiv ity of super-low permeability wells.T he theoretical calculation results show that,the pro-ductivity of the w ell is greatly enhanced only when the active radius of the well is greater than60m.Therefore, deep well stimulating m easures or horizontal w ell technique should be applied in the development of super-low permeability reservoirs.Key words:deformation medium;low permeability reservoir;start-up pressure gradient;pressure distribu-tion;productiv ity characteristic;w el-l stimulating measuresCH EN Ming-qiang1,P U Chun-sheng1,Z H A O Ji-y ong2,GA O Yong-li1(1.College of Petroleum Eng-i neering,Xi an Shiyou University,Xi an710065,Shaanx i,China;2.Research Institute of Ex ploration&De-velopment,Changqing Oilfield Company,Xi an710021,Shaanx i,China)JXSYU2006V.21N.2p.18-22。
低渗透油藏压裂水平井产能计算方法
第23卷 第2期2009年4月现 代 地 质GEOSC IENCEVol 23 No 2Apr 2009低渗透油藏压裂水平井产能计算方法牟珍宝1,2,袁向春2,朱筱敏1(1 中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083;2 中国石油大学资源与信息学院,北京 102249)收稿日期:2008 07 11;改回日期:2008 11 15;责任编辑:孙义梅。
作者简介:牟珍宝,女,工程师,博士后,1969年出生,油气田开发工程专业,主要从事油气地质和开发工程的科研工作。
Ema i :l ch i n a_baby123@s i na co m 。
摘要:针对低渗透油藏存在启动压力梯度和压敏效应的问题,在前人研究的基础上,根据水电相似原理,应用等值渗流阻力法,建立了压裂水平井补孔和不补孔两种情况下的产能公式,并且与其他压裂水平井产能公式与数值模拟结果进行了对比。
对比结果表明:如果水平井压裂后补孔,建议使用本研究建立的公式;如果压裂后不补孔,建议使用郎兆新的计算公式。
建立的压裂水平井产能公式,对目前低渗透油藏利用水平井进行开发具有重要的理论和现实意义。
关键词:低渗透油藏;压裂;水平井;产能;开发中图分类号:T E34 文献标志码:A 文章编号:1000-8527(2009)02-0337-04The Calcul ati ngM ethod of H orizontalW ells w ith Hydraulic Fracturesfor Low Per m eability ReservoirsMU Zhen bao 1,2,YUAN X iang chun 2,Z HU X iao m i n1(1 Explora tion and P ro d uction R esearc h In stit u te ,SI NOPEC,B eiji ng 100083,Ch i na;2 Fa c u lt y of Na t ura l Re source and Infor ma tion Technol ogy,Ch i na Un i versit y o f P etrole um,B eiji ng 102249,China )Abst ract :Based on the proble m for the starti n g pressure grad ient and str ong stress sensitivity fo r the l o w per m eab ility reservo irs ,the paper has established the production for mu la for horizonta lw e lls w ith hydraulic fractures i n d ifferent circum stances .If horizontal w ells w ith hydrau lic fract u res are no t partia ll y perfora ted ,the established producti o n for m ula w ill be an e ffective m ethod ,and if horizontal w ells w ith hydraulic fractures are par tiall y perfora ted ,the Langzhaox i n producti o n for m u la w ill be an effecti v e m ethod i n stead of o ther d ifferentm eth ods for ho rizon talw e lls w ith hydraulic fractures .The estab lished producti o n for mu la of the horizonta lw ells w ith hydrau lic fractures has an i m portant t h eoretica l and practicalm ean i n gs f o r lo w per m eab ility reservo irs .Key wor ds :lo w per m ea b ility reservo i r ;hydrauli c fracturi n g ;hori z ontalw el;l producti o n ;develop m e nt0 引 言利用水平井开发低渗透油藏,虽然在一定程度上提高了低渗透油藏的开发效果,但由于渗透率较低,水平井产能也较低。
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究赵国柱【摘要】对水平井产能优化预测方法进行了理论分析，现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响，在低渗透油藏中是不合理的。
本文提供了一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法，更加精确地预测低渗透油藏中压裂水平井的产能，并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。
结果表明，启动压力梯度越大，对压裂水平井的产能影响越大。
因此，建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时，必须考虑启动压力梯度参数。
综合压缩系数越大，对压裂水平井产能影响越大，压降越大，其综合压缩系数对产能的影响越大。
因此，弹性开采油藏，需要对生产压差进行可行性优化设计，裂缝的最佳条数是4~5条，裂缝长度约120 m。
%The horizontal well productivity prediction method was analyzed in theory.However,the existing mathematical model and evaluation method does not consider the influence of start-up pressure gradient and the pressure-sensitive effect on fracturing horizontal well productivity,which is not reasonable in low permeability reservoirs.A method considering the effect of start-up pressure gradient and the pressure sensitive was provided in this paper.The results showed that the larger the start-up pressure gradient,the greater impact on the fracturing of the horizontal wellproductivity.Therefore,when the fracturing horizontal well productivity model was established in low permeability reservoir,the parameters of start-up pressure gradient must be considered.The larger integrated compression coefficient,the greater impact on fracturing horizontal wellproductivity. The greater the pressure drop,the influence on coefficient of the comprehensive capacity is larger.Therefore,when the elastic reservoir was exploited,a feasibility of optimization design of production pressure were needed.The best crack number was 4~5,and crack length was about 120 m.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P24-28)【关键词】压裂水平井;产能;低渗透;预测【作者】赵国柱【作者单位】中油辽河油田分公司，辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE348在过去的几十年里，低渗透油藏压裂水平井的实验和推广与日俱增[1-2]。
低渗透不饱和油藏的开采分析与研究
低渗透不饱和油藏的开采分析与研究作者：张宏来源：《环球市场信息导报》2011年第11期不饱和油藏在开发初期，井底压力控制的较高，井下渗流还是以单相为主。
到了开发中后期，由于放大生产压差，井底压力降低到流体饱和压力以下，渗流就出现两相流。
严重时会出现气窜。
导致IPR曲线出现拐点，即是随着井底流压的降低，产油量不升反降。
不饱和油藏；介质变形；压力梯度；IPR曲线；产量1.低渗不饱和油藏产能公式推导验证及因素分析A.低渗不饱和油藏产能公式验证a.井底流压大于饱和压力时不饱和油藏已知一口井的数据K=3.9€?03 m2，Pe=14.26MPa，Rw= 0.5m，Re=200m， =0.01，G=0.005MPa/m，H=26.6m。
把数据带入公式中做IPR曲线，可知随井底流压的增大，产油量逐渐减小。
b.井底流压小于饱和压力时不饱和油藏某区块是一个低渗透不饱和油藏，选其中一口井W36025的数据进行验证，已知：H=26.6m，K=0.39 m2， =0.1，pe=9.5MPa，pb=6.85MPa，Re=200m，Rw=0.5m，fw=0.2538，Z=1.2，T=323.15K，a=5.762m3/(m3·MPa)，Bb=7.8m3/m3， o=0.85kg/m3，b=0.00098MPa1。
此类IPR曲线存在拐点，拐点处的压力为3.8MPa，产量为7.783m3/d。
井W36025的现场数据基本上和理论曲线吻合，证明所推导的公式比较适用于这类油藏。
B.低渗不饱和油藏产能因素分析a.井底流压大于饱和压力时的不饱和油藏变形系数为 =0.01时改变启动压力梯度G得到IPR曲线：在相同井底流压下产油量随着启动压力梯度G的增大而减小。
启动压力梯度G近似于阻力因素，其值越大，克服它所做的功越大，所以产量越小。
启动压力梯度G=0.005MPa/m时改变变形系数得到IPR曲线：在相同井底流压下产油量随着变形系数的增大而减小，并且随着变形系数的增大有出现拐点的趋势。
低渗产能计算公式
较各次回归的线性相关系数，最终确定n、qi和ai。
本次研究还采用了衰竭递减规律和直线递减规律。这5种递减规律的有关公式 和相应指标如下表所示。
递减类型 递减指数
指数递减
双曲线递减
调和递减
衰竭递减
直线递减
n0
0 n1
a ai ( q n ) qi
1 n
n1
a a i q / qi
6) 产量递减分析
在油(气)田的产量递减研究和预测工作中三种基本递减(指数 、双曲线、调
和)规律得到了广泛的应用。实践表明，多数气田的生产后期产量自然递减符合
双曲线递减规律。
此处选用线性回归方法对双曲线递减方程进行求解，这种线性回归把递减指
数n作为已知，对可能存在的n值依次回归，求出与其对应的qi和ai；最后通过比
低渗透油藏直井产能方程
低渗透油藏油水两相模型 油井水平井产能分析
低渗透气藏直井产能方程 低渗透气藏水平井产能方程
产量递减分析
油井注采井网分析 压裂井产能分析
1) 低渗透油藏直井产能方程
低渗透油藏中不存在滑脱效应的影响，但是还是要受到启动压力梯度、
应力敏感的影响。在这两个因素作用下，低渗透油藏流体渗流过程变成非达 西渗流。
线形回归及线形相关系数
m M b0 b1 R
0 1 : 10
n2-0.005 n2-0.004 : n2+0.005
b01 b02 : b011
b11 b12 : b111
R1 R2 : R11
记Rmax3=max{R1,R2,…,R11}，与此Rmax3对应的n值记为n3。n3即为所求 的n值，由与n3对应的b0、b1值可反求出qi和ai： 指 衰 双 数 竭 曲 递 递 递 比较根据五种递减规律求得的5个R值，记R=max{R , R , R , R , R 01 02 减 03 04 减 max3} 减 与R对应的n、qi和ai即为所要求的n、qi和ai。 调 直 和 线 递 递
低渗透气藏水平井产能分析
虑启动 压力 梯 度 和 高 速 非 达 西 效 应 时 无 阻 流 量 为 16. 699 × 104 m3 / d 。根据上述数据可以看出 , 高速非 达西效应对低渗透气藏水平气井生产存在一定的影 响 ,但较小 。这是因为水平井周围气体渗流的过流面 积很大 ,导致气体渗流速度较小 。因此 ,当气体渗流速 度较小时主要是受低速非达西效应影响 。
G =
p
响分析
( 5) dp, μZ ∫
p0
p
某气藏的基本参数 :渗透率为 0. 5 × 10 - 3 μm2 ,黏度 为 0. 015 mPa ・ s ,相对密度为 0. 6 ,压缩因子为 0. 89 ,面 积修正因子为 1. 1 ,地层压力为 30 MPa ,井径为 0. 1 m , 泄油半径为 1 000 m ,井长为 600 m ,储层厚度为 5 m 。 气井按无阻流量的 1/ 3 配产即 6 ×104 m3 配产 时 ,由式 ( 6 ) 作考虑启动压力梯度影响的压降分布曲 线 ; 并由式 ( 8) 作水平段长度与产量的关系曲线图 , 结 果如图 2 、 图 3 。由图可知 ,当其他参数一定时 ,随着启
v = K dp λ - B , μ dr
dp >λ B dr dp λ ≤ B dr
( 1)
0,
将式 ( 1) 变形可得到压降公式 :
μ dp =v +λ B 。 dr K
因此 ,可以认为在低渗透气藏中 ,气体渗流产生的压降 等于达西流动产生的压降和考虑启动压力梯度产生的 压降之和 ; 同时考虑启动压力梯度及高速非达西效应
2p λ ζ,ψ ) 到 (ζ B 。采用目前气田常用单位 , 从 ( i , μZ ψ i ) 进行积分 ,整理得到稳定渗流的压力分布 : (ψ ) - 0 . 636 6 α ζ ζ ) = cG ( sinh i - ψ i - sinh -3 1 . 29 ×10 α q sc T (ζ ) ( 6) i - ζ
中原油田低渗油藏开采技术
地面原油密度：
0.82 ～ 0.85g/cm3
地下原油密度：
地 下 粘 度：
0.66 ～ 0.76g/cm3
0.5 ～ 5mPa· s
原 始气油 比：
平均驱油效率：
80 ～ 200m3/t
53.97%
中原油田低渗储量比例
中原油田低渗透油藏76个，低渗地质储量2.06
亿吨，占全油田46.1%，可采储量5887×104t，采
发展低成本的钻井技术。利用双驱复合钻井、积木式涡轮钻具配合高 效钻头、低密度固相控制、钻头综合优选等技术，提高钻井速度。推广
高钙盐、特殊工艺井钻井液体系和防漏技术，防止地层垮塌和井漏。并
注重钻井作业过程中的油层保护。 搞好整体优化压裂设计，做到地质工程结合，注水保持能量与压裂选 井结合，同时应用小隔层的分层压裂、水井压裂、低伤害CO2泡沫压裂、 CO2 增能压裂等先进技术，提高压裂效果。 推广成熟的降压增注、高压分注技术，改善注水结构；实施调堵、调 配、关停低效注水井，提高注水有效率，有效动用次主力层。
中原油田分公司采油工程技术研究院
三、低渗油藏开采对策
油田开发方针
调整三个结构
搞好注水结构、产液结构、措施结构的调整，把 低无效注水量、高产液量和低措施成本作为开发管理
的重点，进一步优化注采关系，提高措施效益，改善
注水效果。
中原油田分公司采油工程技术研究院
三、低渗油藏开采对策
低渗油田开采原则
按照“三清四分”的原则，搞清剩余油分布及其饱和度 ，搞清油水井对应关系，搞清套管技术状况；在此基础上 ，实施分层测试、分层改造、分层注水、分层调堵，以区
中原油田低渗 油藏开采技术探讨
主要内容
★ 地质概述 ★ 开发中存在的问题 ★ 低渗油藏开采对策 ★ 低渗油藏调整挖潜技术集成与配套 ★ 低渗油藏调整挖潜效果