国内外水平井体积压裂产能影响因素分析

龚知远

[摘要]新型的体积压裂水平井技术的长足发展已经推动了当今石油产业巨大的变革力。体积压裂技术是一项正趋于成熟的技术，有着非常深远的发展前景。本文首先分析了复杂裂缝的网络结构，并分析了三维立体模型用于数据的过程，同时对水平井的体积压裂的增产能力进行了合理的分析，结合多种数据的推断得出了最后的结论。为今后石油工作的开展提出了宝贵的意见。

[关键词]致密油藏；体积压裂；潜力分析；参数比较

致密油藏的布置的直井由于岩性致密，渗透率极低，原油流动驱动压力高，导致油井自然产能低，影响油田开发的经济效益。而水平井和直井相比具有与油层接触面积大，井筒压差小，流动阻力小等特殊的优点。在同一压差条件下，水平井与直井的产量相比较，水平井的产量就大得多，一般是直井的4～7倍。因此致密油藏水平井体积压裂技术是油田开采当中的一项新兴技术，在油田开发当中的角色至关重要。通过与传统压裂技术截然不同的改造手段对那些细小的裂缝进行诱导工作，形成复杂孔隙-裂缝型网络体系，利用这种十分复杂缝洞单元能够大幅度提高单井产能，并在提高油田的可动用储量上也有一定的贡献。

目前，对于油藏的数据模拟十分的普遍，而对于许多的低渗油藏的数值的模拟工作都是针对于一种介质而进行的，并没有考虑采用双重的介质模型进行全面的分析。也有一些个例，虽然采用了双重的介质进行模拟，但是忽略了已经改造过的区域和未曾改造过的区域也存在着的区别。这样的模拟方式对于实际的工作不利，笔者便在此提出一种缝网双重介质的处理模型，在双重介质模型的基础上进行一定的补充，并且增加了特别的网格加密技术对于人工制造的裂缝和天然存在的裂缝共同存在着的缝网模型结构进行加密表征，并且压裂改造区的外部也不再是与原来混为一谈的介质，而是将它区分开来成为了一种单独的介质。

1.井缝网中双重介质模型的建立

根据对一款油藏数值的模拟软件的研究，我们提出了缝网中的双重介质模型。这个模型的创造过程十分独特，它不是自成一体的模型，而是在双重介质模型的基础上进行创立的。如上文中提到的，通过网状加密技术的作用，模型对于改造区域中存在的大大小小的主次裂缝网进行了细致的处理，压裂改造区的外部不再是影响模型建立的阻碍，而把它视为一种单重的介质。另外，这个模型的一大优势，就是能够对表征缝网、天然裂缝的沟通过程和途径以及更加深入的油的渗流特征进行精细化的描述，此外体积压裂之后的致密储层也能够得到精确具体的描述。缝网双重介质模型是一款非常优秀的模型，它能够准确地描述天然裂缝和人工裂缝的交错的复杂程度，也能够对天然裂缝是否已经受到改造，受到改造之后是否处于半开启的状态进行模拟。除了这些对于裂缝的优异的处理特性，这种模型可以对区域水平最大主应力的方向进行描述。另外，这种模型的提出对于体积压裂后的裂缝与介质之间的渗流特征有了思考和顾及。

双重介质模型的特点：

（1）主裂缝与次裂缝之间形成了复杂的缝网，它们之间的不断地交织作用，其中绝大多数的交织形式可以视为正交交织的形式与基质的复合体和裂缝进行了深度的融合。

（2）在储层改造的内部使用的仍然是双重介质模型进行的模拟，利用这种双层介质模型可以准确地对人工裂缝和天然的裂缝进行模拟，表现出这两种裂缝复杂的交错状态。而在未曾进行改造的区域，则不再采用双重介质模型，因为在这里使用这种模型的效果不是十分出众。取而代之的是等效介质模型，利用这种模型的一大优势在于对天然缝隙的开启或者关闭的状态进行模拟。

（3）未改造区域的块度系数一直是一个困扰模型建立的问题，而在双重介质模型当中对于块度系数就有了一定的改变，而块度系数的改变必然意味着天然裂缝的开张程度就要随之等效的降低。

2.水平井体积压裂产能影响因素分析

2.1压裂液性质对于水平压裂增产的影响

对于10年的数据进行比对，在基质在水平方向上的渗透率对于水平井的未压裂以及对于水平井的体积压裂两个方面的开发效果的影响程度进行了仔细的比对，并且作上图分析了其中的关系。根据比对的结果，我们很明显地发现了这样的一个事实，对于水平方向的渗透率较小的油藏体积压裂对于它的影响效果十分明显，增产幅度的变化的程度也是比较巨大的。此外，对于水平方向的渗透率较高的油藏，水平井体积压裂的增产效果是比较小的。所以说，在同样的条件范围之下，基质的渗透率越发的巨大，体积压裂的增产效果也就越发的明显。

2.2垂直方向的渗透率

经过对上文模型的测算，发现了如下结论。当把水平方向的渗透率固定在一个恒定的值当中时，基质在垂直方向的渗透率越高，体积压裂在这样的渗透率之下增产的油量就会相应的降低。这就说明，在垂直方向的渗透率处于一个较低的水平时，体积压裂的增产效果就比较出众。

从科学的角度上进行分析，在垂直方向上的渗透率比较低的时候，流体沿着垂直方向的渗透与流入的能力则较弱，这个时候如果水平井未压裂，那么远离井筒区域的那些原油就很难顺利的流入到井筒之中，原油不能够顺利地流入井筒之中，那么原油的开采效果就不是十分的理想了。与之相对的，之所以实施体积压裂的效果比较明显出众，是因为这时远离井筒区域的原油不用担心它的流向问题，它会通过那些储层当中能够从整个储层当中的贯穿的裂缝当中顺利地流入到井筒当中。

2.3油藏的形状和状态

油藏的形状因子，这是一个新的概念。具体的说就是油藏的长和宽的比值关系，在油藏保持一个恒定的油藏面积的情况之下，形状因子如果保持一个比较高的状态，那么体积压裂的累计产油量就是一个较高的值。而在水平井段的长度维持一个固定的值得情况之下，如果这时的油藏面积过于的巨大，那么就很难获得高产出。

3.总结

体积压裂的开采技术受到多种因素的影响，与人们的生产方式也有着很大的关联。通过细致的数据分析在體积渗透率特别小的地层，实施改造获得成效也就越高。本文首先提出了双重介质模型并且阐明了双重介质模型的巨大的实践意义。通过对于增产潜力的仔细研究得出了最后的结论，我们发现如果次生裂缝的导流能力比较强，那么体积压裂技术在不同渗透压的条件之下获得的增加产量的效果也就比较的明显。

参考文献

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