低渗透油藏分段压裂水平井渗流规律研究

论文摘要

分段压裂水平井是低渗透油藏有效开发的必要手段。本文采用物理模拟方法和数值模拟方法研究了分段压裂水平井渗流规律。物理模拟利用天然平板露头模型,形成了低渗透大模型物理模拟方法。数值模拟采用非线性数值模拟软件,对实际井网分段压裂水平井参数进行优化,对渗流场进行了分析,对生产规律进行研究。通过研究,形成了以下成果和认识：（1）形成了天然露头大模型的评价方法,从孔隙结构、黏土矿物含量、非线性渗流规律三个方面对露头进行评价和筛选,保证天然露头模型能够最大限度接近实际储层。（2）针对实际区块水平井直井联合布井形式开展衰竭式开采和补充能量开采实验。研究了衰竭式生产的渗流特征和生产特征。补充能量实验研究了不同注采方式、不同驱替压差、不同压裂规模对有效驱动及渗流规律的影响。通过压力梯度场划分渗流区域,提出了有效压力系数的概念,评价有效驱动的程度。研究表明：不压裂水平井适合作为注水井生产,压裂水平井适合作为采油井生产。增大压裂规模和驱替压差,能够增加有效压力系数,利于有效驱动。（3）利用数值模拟方法,研究了水平井-水平井井网衰竭式开采和补充能量开采的渗流规律及生产规律,针对三种不同渗透率级别储层进行水平井压裂参数优化,针对不同储层提出了不同优化方案。结果表明,对于较低渗透储层应进行较大压裂规模开采。（4）利用数值模拟方法,研究了分段多簇压裂水平井不同裂缝分布对有效开发的影响。结果表明,注水井与采油井裂缝交叉分布,利于有效驱动。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外水平井研究现状
• 1.2.1 水平井发展现状
• 1.2.2 物理模拟现状
• 1.2.3 数值模拟现状
• 1.2.4 水平井注水补充能量分析
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.4 主要研究成果与创新点
• 2 露头岩样的筛选和分段压裂水平井物理模型的制备
• 2.1 特低渗透天然砂岩露头大模型的选取与评价方法
• 2.1.1 特低渗透天然砂岩露头与实际储层孔喉结构特征研究
• 2.1.2 特低渗透天然砂岩露头与实际储层黏土矿物分析
• 2.1.3 非线性渗流规律分析
• 2.2 分段压裂水平井物理模型的制备
• 2.2.1 模型均质性分析
• 2.2.2 物理模型的制备
• 2.3 实验装置
• 2.3.1 低压物理模拟系统
• 2.3.2 高压物理模拟实验装置
• 2.4 本章小结
• 3 低渗透储层分段压裂水平井物理模拟研究
• 3.1 物理模型参数
• 3.2 有效驱动评价方法
• 3.2.1 渗流区域划分
• 3.2.2 有效压力系数
• 3.3 分段压裂水平井衰竭式开采渗流规律研究
• 3.4 注水补充能量分段压裂水平井有效驱动的影响
• 3.4.1 水平井不压裂不同注采方式对有效驱动的影响研究
• 3.4.2 不同驱替压力对分段压裂水平井有效驱动的影响
• 3.4.3 不同压裂规模对分段压裂水平井有效驱动的影响
• 3.4.4 有效驱动评价
• 3.5 本章小结
• 4 低渗透储层分段压裂水平井数值模拟研究
• 4.1 低渗透储层非线性数值模拟软件
• 4.2 水平井-水平井井网参数优化研究
• 4.2.1 水平井衰竭式开采参数优化研究
• 4.2.2 水平井补充能量开采参数优化研究
• 4.2.3 水平井开采方式对比
• 4.3 水平井不同裂缝分布对有效驱动的影响
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果