低渗油藏整体压裂数值模拟研究

论文摘要

水力压裂是一项油气井增产的重要技术措施,己广泛应用于国内外低渗透油气田开发。目前水力压裂技术已由一般的单井增产措施发展为低渗油藏经济高效开采的整体压裂开发。整体压裂数值模拟技术通过模拟整体压裂后油藏和裂缝不同参数对油气藏生产动态的影响,为新区开发压裂的井网布置或给定注采井网下的整体压裂优化设计提供依据。低渗透油田中启动压力梯度普遍存在,本文在调研国内外有关低渗透油藏整体压裂开发及油藏数值模拟技术文献的基础上,推导建立了带有启动压力梯度的整体压裂油藏——裂缝数学模型,并且进行有限差分求解。在此基础之上用Visual Basic6.0语言编制了低渗油藏整体压裂数值模拟软件。利用该软件,研究了注采井裂缝半长、缝宽、裂缝导流能力、采油井井底流动压力、油藏启动压力梯度、地层含水饱和度、地层渗透率、井距等因素对生产动态的影响,并且以提高产量为目标优选出各个参数。研究表明:在五点法井网中,随着采油井裂缝半长增加,生产井产量增加,但是增加的幅度越来越小;注水井裂缝半长对生产动态的影响较小;裂缝宽度对生产动态影响较小;随着裂缝导流能力增加,油井产量逐渐增加,但增加的幅度越来越小;井底流动压力越低,生产压差越大,油井产量越高;启动压力梯度对油井的生产动态存在不可忽略的影响,必须予以高度重视;地层渗透率各向异性对油井生产动态存在较大影响,当最大渗透率方向与裂缝延伸方向相同时,渗透率各向异性对产量的影响较为严重;井距对生产动态的影响较大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 油藏数值模拟研究现状
• 1.2.2 整体压裂研究现状
• 1.3 整体压裂生产动态模拟难点
• 1.4 研究的主要内容及创新点
• 第二章 压裂井生产动态预测方法
• 2.1 增产倍数法
• 2.2 典型曲线法
• 2.3 压裂井产量数值解法
• 第三章 低渗油藏整体压裂模型的建立
• 3.1 数值模型的建立
• 3.1.1 油藏模型
• 3.1.2 裂缝模型
• 3.1.3 油藏—裂缝关联条件
• 3.2 计算单元选取
• 3.2.1 五点井网的布置及简化
• 3.2.2 油藏裂缝模型示意图
• 3.3 边界条件
• 3.3.1 油藏边界条件
• 3.3.2 裂缝边界条件
• 3.3.3 初始条件
• 第四章 差分方程的建立和求解
• 4.1 差分方程的建立
• 4.1.1 油藏系统的差分
• 4.1.2 裂缝系统的差分
• 4.2 边界条件的处理
• 4.2.1 外边界条件的处理
• 4.2.2 内边界条件的处理
• 4.3 差分方程的求解
• 4.3.1 IMPES方法的基本思路
• 4.3.2 方程求解
• 第五章 整体压裂软件开发与介绍
• 5.1 软件概述
• 5.2 软件模块
• 5.3 模拟流程图
• 第六章 低渗油藏整体压裂生产动态影响因素分析
• 6.1 数值模拟基本数据
• 6.2 裂缝影响因素分析
• 6.2.1 采油井裂缝半长对生产动态的影响
• 6.2.2 注水井裂缝半长对生产动态的影响
• 6.2.3 裂缝缝宽对生产动态的影响
• 6.2.4 导流能力对生产动态的影响
• 6.3 油藏影响因素分析
• 6.3.1 采油井井底流动压力对生产动态的影响
• 6.3.2 油藏启动压力梯度对生产动态的影响
• 6.3.3 地层含水饱和度对生产动态的影响
• 6.3.4 地层渗透率对生产动态的影响
• 6.3.5 井距对生产动态的影响
• 6.4 模拟结果评价
• 6.4.1 垂直裂缝井产量计算Dupuit公式法
• 6.4.2 低渗油藏压裂直井稳态产能公式
• 6.4.3 模拟结果比较
• 结论及建议
• 参考文献
• 致谢