压裂水平井裂缝参数优化研究_图文(精)
压裂水平井裂缝参数优化研究
度，Ａ／ｍ２；Ｑ为流体流量，ｍ３／ｓ；，为电流，Ａ．
１．２实验装置
电模拟实验装置如图１所示，在一装有电解液
的长、宽、高分别为１ ５００ ｒｎｍ，１ ５００ ｒｍ，３５０ ｍｍ的
有机玻璃槽里，自来水作电解液模拟油层，水深模拟
地层厚度，以良导体铜片作供给边界，将模型放在水 的中央模拟位于地层中部的压裂水平井．将电流表 与模拟井串联，可测得模拟井的电流密度．为了保证 实验模拟的是稳定流动条件，用交流电路时，使用稳 压器，以保证电流恒定【６］．为防止水极化，用信号发
电流密度比值（ｉｈ／ＡＵｈ）／（ｉｖ／ＡＵ，）～致．因此电模 拟实验中，电流密度比的大小表征了压裂水平井产 能的大小，不需要利用相似系数将实验数据变换到
模拟油藏参数来计算产能，大大减小了实验误差．
２压裂水平并产能影响因素的讨论
方形有机玻璃槽．２定位丝杠；３步进电机；４，探针 ５供给边界；６直流稳压电源；７频率发生器； ８高精度万用表；９定位主控葙；１０定位键盘 图１电模拟实验装置
代人公式（７），整理得
厶：鱼！鱼！亟ｈ—ｉｈ／Ａ—Ｕｈ
“ｒｑ、
】。 Ｃ∞Ａ。，Ｃ口ｖ ｔ。／△Ｕ。。
在同等条件下。给定相同系数ｑｈ＝ｑｖ．使用相同实验装 置时，Ａｈ＝Ａ，，则公式（９）简化为
Ｊｈ ｉｈ／ＡＵｈ Ｊ。一ｉｖ／ＡＵｖ’
（１０）
即产能指数比．，ｈ∥，与同等条件下单位电压差下的
海上油田水平井压裂近采远注裂缝参数优化
方 向： 油气藏增产技术及数值模拟 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ４ ４ ７ ３ ２ ０ ４ ８ ７ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ 。
（ ４ ） 油藏为非均质 ， 渗透率各 向同性 ； （ ５ ） 裂缝为垂直于井筒的双翼对称裂缝且高度
等 于油 藏厚 度 ；
科
学
技
术
与
工
程
１ ３卷
（ ６ ） 考虑 裂缝 导流能 力 随时间 而失效 ； （ ７ ） 水平井 位 于油藏 中央 。
图１ 海 洋油田压 裂水 平井 同井 近采 远 注物理模型示意 图
１ 压裂水平井产能预测数学模 型
１ ． １ 基本 假 设
水， 近端裂缝采油 。压裂裂缝参数优化便成为其 中
的重 要 内容 ， 本文 基 于图 １所示 物理 模 型 ， 在 前人研
２ ０ １ ２年 ９月 １ ８日收到 ， １ ０月 １ １日修改 中海 油“ 十二 ・ 五”
摘
要
为有效开发海上低渗油藏 ， 采用 了压裂水平井人工裂缝“ 近采远注” 特殊 的注采 开发模 式， 即水平 井压裂后采 用远端
裂缝 注水 ， 近端裂缝采 油。根 据水 平井压裂后的储层和压裂裂缝 中油水 两相 渗流特征 并考虑导流 能力随 模式下 的油水产量预测数 学模 型， 模 型 中将裂缝 和油藏处 理为 同一渗流 系统。应用 有限差分 法将 数学模 型离散化获得相应 的数值模 型， 并选用 Ｉ Ｍ Ｐ Ｅ Ｓ方法求解 ， 自行研 制 了相 应 的数值模 拟器 。研 究表 明： 在 一定 生产 时 间 段 内， 裂缝 间距越小 ， 日产油量越高 ， 但 最终 累计产油量是 随裂缝 间距 的增 大 而增大 的， 故 应尽量增 大裂缝 间距施工 ； 裂缝 导 流 能力越 高 ， 日产油量和 累计 产油量越 高 ， 但裂缝产 水量 增加时间会提 前 ， 增 加的幅度 也会 下 降； 优化 了该 油藏的人工 裂缝长 度和 导流能力 ， 应 以增加 裂缝 导流能力为主获得较好 的增产效果 。 关键词 海上油 田 近采远注 水平 井 压 裂 Ａ 裂缝参数 数值模拟 优化 中图法分类号 Ｔ Ｅ ３ ４ ８ ； 文献标志码
罗1井区压裂水平井裂缝系统优化_刘卫东(1)
0引言低渗透油藏不经过压裂酸化改造难以达到工业开采价值[1]，自1947年美国进行第一次水力压裂以来，水力压裂技术已取得了惊人的发展。
1998年，张学文[2]应用数值模拟对低渗透油藏压裂直井进行了产能分析。
1999年，张学文等[3]以油藏数值模拟为手段，系统地研究了压裂水平井在低渗透油藏罗1井区压裂水平井裂缝系统优化摘要为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率，在压前的施工设计中要充分考虑裂缝参数的优化。
针对水平井压裂特点，在非均质低渗透油藏模型的基础上，以数值模拟软件Eclipse 为技术手段，对影响水平井压裂后产量的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等进行了优化研究。
研究结果表明，水平井产量随着裂缝条数、裂缝长度和裂缝导流能力的增加而增加；对于不同裂缝布局，根部和端部裂缝的间距小于内部裂缝的间距；由于裂缝的干扰作用，不同位置的裂缝产量不同，处在中间位置的裂缝产量最低。
关键词低渗透油藏；压裂水平井；裂缝参数优化；产能中图分类号TE348文献标识码A doi 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.02.003刘卫东1，2，李玉红1，张雅玲3，韩金良4，杨立君51.中国科学院渗流流体力学研究所，河北廊坊0650072.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊0650073.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司勘探开发研究院，西安7100214.中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛2665505.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院，西安710021Fracture Optimization of Horizontal Wells in Luo1Well Area收稿日期：2011-12-06；修回日期：2011-12-22作者简介：刘卫东，高级工程师，研究方向为油田化学与提高采收率，电子信箱：lwd69@LIU Weidong 1,2,LI Yuhong 1,ZHANG Yaling 3,HAN Jinliang 4,YANG Lijun 51.Institute of Porous Flow and Fluid Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Langfang 065007,Hebei Province,China2.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration &Development-Langfang,Langfang 065007,Hebei Province,China3.Development Research Institute,Changqing Oilfield,China National Petroleum Corporation,Xi'an 710021,China4.School of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266550,Shandong Province,China5.Oil &Gas Technology Research Institute,Changqing Oilfield,China National Petroleum Corporation,Xi'an 710021,ChinaAbstract The fracture optimization should be considered in the design for the fracturing constriction before it is put into practice tohave more effective fractures.In view of the characteristics of fractured horizontal wells,in this paper,with the concept model of the non-homogeneous media and the low permeability reservoir and with the Eclipse reservoir simulation software,the fracture parameters are optimized,including the fracture azimuth,the fracture position,the fracture number and the non-uniform fracture length.The results show that the production of the horizontal oil increases with the increase of the number,the length and the conductivity of fractures;for different fractural layouts,the fractures are always in the stagger,with the distance among the outer fractures smaller than that among the inner fractures.Because of fracture's mutual interference actions,different fractures are related with different production rates,and the production related with the most inner fractures turns out to be the lowest.Keywords low permeability reservoir;fractured horizontal well;fracture parameter optimization;productivity28图45种裂缝宽度下采收率变化曲线Fig.4Oil ratios for 5different of fracture widths 中的开发动态。
水平缝压裂参数优化设计
水平缝压裂参数优化设计随着水平井数量和产量比重的增加，如何成功地开展水平井压裂改造就成了一个难题。
压裂水平井参数的优化设计，是压裂施工前必须要考虑的一个基本问题。
标签：遗传算法；参数优化；压裂目前，水平井压裂参数的优化设计方法有常规正交优化算法和遗传算法，后者试验获得的寻优结果比前者高。
针对遗传算法寻优时生成初始种群的随机盲目性，将正交设计原理与遗传算法相结合，提出了高效的寻优遗传算法，对压裂水平井裂缝参数进行整体优化设计。
从而很好地克服了遗传初值问题的不确定性，极大地提高了参数的优化效率。
1 关键参数的确定在遗传算法的运行过程中，存在着对其性能产生重大影响的一组参数。
这组参数在初始阶段或种群进化过程中，需要合理的选择和控制，以使遗传算法以最佳的搜索轨迹达到最优解。
遗传算法优化压裂水平井井网参数时的编码方式、目标函数设定、遗传概率选取及数值模拟模型基础数据等的应用，均沿用文献中的形式和数值。
文中只对其他一些关键参数提出相应的确定方法。
1.1 种群规模遗传算法是在解的种群上进行的，这一特点使其具有了搜索过程的并行性和全局性，种群的设定对整个遗传算法的运行性能具有基础性的决定作用。
种群规模越大及种群中个体的多样性越高，算法陷入局部解的危险性就越小，但会使得遗传算法的运行效率降低；种群规模太小，遗传算法的搜索空间会受到限制，可能产生未成熟收敛的现象。
在针对具体问题的求解时，种群规模的选取应当通过试验具体分析，得出适合某一问题的最佳种群规模。
通过对不同种群规模下的最末代运算结果进行对比分析，最终选定种群最优规模为25，此时最优个体已经获得，同时，种群的多样性也得到了维持，运算时间又有了保障。
1.2 代数及终止条件终止代数表示遗传算法运行到指定的进化代数之后就停止运行，并将当前群体中的最佳个体作为所求问题的最优解输出。
可利用某种判定准则，当判定出群体已进化成熟、且不再有进化趋势时就可终止算法的运行过程。
常用的判定准则有：（1）连续几代个体平均适应度的差异小于某一个极小的阈值。
水平井压裂参数优化设计研究
建 立 考 虑 导 流 能 力 变化 的 水平 井压 裂 三 维 两 相 生 产 动 态模 型 ， 并 用 经 典 方 法验 证 其 准确 性 ， 并 以 此 为 基 础 编 制 水 平
井压裂参数优化设计模拟软件 ， 综合考虑各 方面因素， 采 用 单 因素 分 析 和 多 因素 分 析 相 结 合 的 方 法 对 影 响 因素 进 行 敏 感性分析 ， 并 选取 对 水 平 井 压 裂 影 响 较 大的 ５个 因素 ， 采 用 正 交试 验 结 合 灰 色 关联 分 析 方 法 优 选 多 因 素 影 响 条 件 下裂缝参数 ， 分 析 表 明 裂 缝 半 长 和 条 数 是 影 响 压 裂 水 平 井 的 最 主 要 因素 。根 据 试 验 结 果 对 现 场 一 口井 进 行 方 案 优
（ １ ． Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｙ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｙ ’ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ （ Ｅａ ｓ ｔ Ｃｈ ｉ ｎ ａ） ，Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄｏ ｎ ｇ ２ ６ ６ ５ ５ ５ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
选， 为 现 场 水 平 井 压 裂 的 实施 提 供 重 要 的 指 导 意 义 。
关键词 ： 水平井压裂 ； 裂缝 参 数 ； 优化设计 ； 正 交试 验 ； 灰 色关联 分 析
中 图分 类 号 ： ＴＥ３ ５ ７ 文 献标 志 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ ３ ９ ６ Ｘ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ７
第 ２ ７ 卷 第 １ 期
水平井分段压裂裂缝优化研究27页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
水平井分段压裂裂缝优化研究 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
水平井压裂裂缝起裂及延伸规律研究
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究
2.1.1 裸眼完井水平井井筒周围应力分布
水平井井筒原地应力分布
+
井筒内压引起的应力
+
压裂液渗滤效应引起的附加应力
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究 2.1.2 射孔完井水平井井筒周围应力分布
假设条件： (1) 岩石均质各向同性； (2) 岩石为处于线弹性状态的多孔介质； (3) 不考虑岩石与压裂液的物理化学作用而引起的力学性质的变化； (4) 孔眼与井壁垂直相交，井筒和孔眼间的连通性良好，作用在井壁和 孔壁处的流体压力相等。
水平井压裂裂缝延伸规律
结论与认识
3.水平井压裂裂缝延伸规律研究 3.1 裂缝延伸数学模型 3.1.1水力裂缝应力强度因子计算
在水力压裂中I型裂纹是最常见的
3.水平井压裂裂缝延伸规律研究 3.1 裂缝延伸数学模型 对于二维裂缝来说，I型张开型的裂缝应力强度因子以下式 表达：
裂缝扩展准则:
内压(或通常所说的破裂载荷)在裂缝边缘某一点上诱发应 力强度因子，当它大于岩石的断裂韧性时，裂缝将向前扩展。
b. 平移断层
平移断层应力状态下最小主应力与破裂压力关系
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究
c.逆断层
逆断层应力状态下最小主应力与破裂压力关系
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究 （2）垂向应力对起裂压力的影响分析
a.正断层
正断层应力状态下垂向应力与破裂压力关系
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究
b.平移断层
平移断层应力状态下垂向应力与破裂压力关系
向转向井轴时为正)，如图所示。
2.水平井压裂裂缝起裂规律研究 2.2.1 裸眼完井起裂压力和起裂角的计算
井筒壁处岩石的三个主应力分别为压力：
煤层气藏水平井分段压裂裂缝参数优化
煤层气藏水平井分段压裂裂缝参数优化回收煤层气藏水平井分段压裂裂缝参数优化是目前回收煤层气藏主要的采收方法之一。
它主要是为了通过裂缝宽度、深度、常压、表面分散等参数的优化来提高产量和提升回收率。
一、裂缝参数的优化1、优化裂缝宽度：通过对煤层甚至更深地层中测试水平井分段压裂裂缝宽度，根据有利及不利条件来调节裂缝宽度，表面液位较高时多使用细缝法，以及改善岩石的可采度和储存容积；2、优化压裂深度：针对测试水平井分段压裂裂缝的深度，按照反应厚度进行优化，如果反应厚度过厚，可以微调裂缝深度，使其在有利储集区域内延伸；3、优化常压：通过钻井和裂缝配置理论，调整常压系统，适当降低压裂压力，有利于储层裂缝形成及裂缝长度;4、优化表面分散剂：煤层反应性强，易受到各类外部因素的影响，应采用选择合适的水基表面活性剂，在回收煤层气藏建立表面分散效果，同时增加油气采收率。
二、裂缝参数优化的措施1、做好材料选择：根据煤层储集属性以及煤层的性质，选择合适的材料，如适当的黏土及盐类来做裂缝定向；2、采用细小节点裂缝：增加回收煤层气藏效率，可采用细小节点裂缝复合技术，这种双重技术使得缝宽有效提高，有助于提升储量；3、煤层气开发不易结冰技术：煤层气在完成压裂施工后会有大量气体水份混合，如果浸入缝中的水没有完全蒸发，将会形成凝冰，影响油气的采集，可以采用不易结冰技术以增加裂缝的运维效率；4、提高油藏距离：必须根据自然界现状和资源状况，通过多种手段增加油藏距离，如聚合剂、表面活性剂、LA等，以增加运聚效果及储量采收率；总结：在进行回收煤层气藏水平井分段压裂裂缝参数优化时，应采用合理的技术和方法，综合考虑到煤层材料、气体原质及各种技术手段，以及煤层储集属性等因素，有效的优化裂缝的参数设计，提高煤层气的采收率和采收量。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。