致密油藏体积压裂水平井产能评价新方法

李春生

摘要：现今致密油藏的油气开采是市场上油气的重要来源之一，致密油藏具有非常巨大的开采价值，然而其地质与储层物性要求必须采取体积压裂水平井等开采技术才能够进行油气的开在，然而体积压裂技术中产生的裂缝形态以及流动特征有着一定的不确定性，因此如何合理的对水平井的油气产能进行评价预测就成为了实际生产过程中的一项技術难点，这也是本文的主要研究内容。

关键词：致密油藏;体积压裂;水平井;产能评价

1 体积压裂水平井的动态预测模型研究

1.1体积压裂水平井技术

采用体积压裂技术对致密油藏进行开采的过程中，由于水力压裂的存在会导致一系列裂缝的产生，这些裂缝本身就具有高导流的能力，而在这些裂缝的周围会自然形成形状复杂不可预测的缝网，目前没有合适的技术能够较为准确的探测清楚复杂缝网的几何形状与分布位置，这也对考虑导流能力，分析各项性能参数对产能产生的影响带来了很大的困难。地应力存在的差异会直接导致水平井长度不同，体积压裂后产生的每一条裂缝在长度、导流能力、条数等各个属性上都存在一定的差别。裂缝与裂缝之间通常也不是隔离开的，而是会产生一定的关联性，相互影响。在这种背景下采取合理有效的措施对体积压裂水平井进行产能预测是压裂技术不得不面对的技术关卡。

1.3水平井体积压裂产能的影响因素

为了有效的建立产能评价预测模型，就必须明确存在哪些因素能够对水平井体积压裂产能形成影响，并且需要弄清楚这些因素的主次之分。

致密油藏存在着低孔低渗的特点，这就直接导致了它存在很明显的非均质性，这个性质造成在油藏中流体要想从静止状态过渡到流动状态就必须克服一定大小的阻力，当压力梯度超过某临界值时流体才能够从静止状态改变为流动状态，一般情况下将该临界值记为启动压力梯度。启动压力梯度跟随储层物性的渗透率变化，观察不同启动压力梯度的日产量曲线和累计产量曲线以及采收率与启动压力梯度的关系曲线，可以发现在日产量中日产量值会因为启动压力梯度值增加而出现降低的趋势，继而油气采出程度也会减小，这实际上反映的规律就是当启动压力梯度越大时，储层内流体流动起来需要的压力梯度就越大，因此压力波范围减小，动用范围减小，采收率最终会降低。

采用体积压裂技术时，水平井会被多段压裂，在每一段上多会形成多簇裂缝。裂缝的簇数直接对每段内部形成天然裂缝的程度造成影响，影响压裂改造区的改造程度。可以考虑应用对比试验分析裂缝簇数对水平井产能的影响。观察每段不同簇数下的日产量曲线和累计产量曲线以及收率与裂缝簇数的关系曲线。发现在日产量曲线中产能往往会随着簇数的增加而上升，产量随之增加，而且簇数对产量的初期和中期影响都较大。观察采收率与簇数关系曲线就能知道当簇数增大时采收率也会随着增大，但是增大幅度会逐渐变小。每段裂缝簇数越多，沟通的人工裂缝和天然裂缝密度越大，对压裂改造区的改造程度越大，促使产能越大。

合理生产中的压力差是促进产能开发的重要指标。为了克服油库压力坡度，确保底流压力较低，避免原油早期油库压力较低，依次设计井底流动性压力为6mpa、7mpa、8mpa、9mpa和10mpa进行试验分析对生产能力的影响。观察了日产曲线、累计生产量曲线、收获率和生产压力之间的关系。观察发现随着水井底流压力的增大，即生产压力差的减少，日产量逐渐减少，结果显示，累计生产量也随之减少，收获率也相应较低。如果压力增大，其生产量的范围就会增大，外部基质的累积范围也会增大。

除了上诉因素对水平井产能有影响之外，裂缝的半长，段数，以及导流能力实际上也对产能有着一定程度上的影响，建立产能预测模型，分析评价产能的新方法需要综合考虑这些因素。

2 产能评价模型的建立与验证

首先，拟采用多层次分析方法设计预测致密油藏体积压裂水平井产能的多层次评价模型，将体积压裂水井设置为目标层，将储层物性能指标与完井标准值指定为主标准层，将前文分析总结的对水平井产能有影响的因素综合为一个影响因子集合，并制定为子标准集。其次，在多层次分析的基础上再充分结合灰色关联分析法，合理分配在评价模型中各项关键影响因子所占的权重值，找到并设置好影响产能的主控因素，依据此能够合理列出评价因子。

建立评价矩阵是设计产能模型的第一步，首先需要明确多层次评价体系的评价矩阵以及评价指标参考体系系列X0，在评价矩阵中的各个元素都分别代表着每一口水平井的产能影响因子，而评价指标参考系列则是代表着每一口水平井体积压裂之后刚开始首年的累计产量，在计算之前需要对每一项指标做归一化处理。

其中X为评价矩阵，Xi（j）为评价矩阵元素;X0为评价指标参考系列，m为体积压裂水平井的样本个数;n为水平井产能影响因子的个数，T表示的是矩阵转置符号。

最后就是对评价因子做出运算，通过权值与评价矩阵，先运算出储层质量综合评价因子Q以及产能综合评价因子E，基于两项评价因子就可以对水平井储层的质量等级进行合理的划分你，并且评价因子Q的大小与储层质量直接相关，Q值越大代表储层的质量与开发潜力越大，另外一项产能评价因子E也同时可以反映储层物性参数与完井参数，E值越大则代表储层效果越好。

其中K代表体积压裂水平井储层物性参数的个数，l则代表的是体积压裂水平井储层物性参数和完井参数的个数。

结束语

总之，研究致密油藏的开采有着非常重要的意义，能在很大程度上缓解当前由于石油供应不足的局面，而致密油藏体积压裂技术的研究，能有效的开拓这一领域的生产，因此必须要重视此技术，并且深入研究，这样能为我国开采出更多的石油资源。

参考文献：

[1]吴林洪，郭小哲，罗威，张子明，张文昌.致密油压裂水平井产能影响因素研究——以辽河油田大民屯致密油水平井为例[J].非常规油气，2018，5（03）：56-62.

[2]王浩. 致密油藏水平井体积压裂产能预测方法研究[D].东北石油大学，2018.

[3]李兵. 致密油藏体积压裂水平井渗流特征与产能预测[D].西安石油大学，2018.