低渗透油藏压裂注采井组渗流规律研究

论文摘要

低渗透油藏在我国已探明地质储量中所占的比例越来越大。由于其渗透率低,地质条件复杂,流体渗流具有启动压力梯度,低渗透油藏的产量低,开采难度大。压裂技术可以通过创建人工裂缝,增大井筒周围的渗透率,降低渗流阻力,增大渗流速度,提高效益。但是由于裂缝中流体在一定情况下发生高速非达西流动,整个渗流过程变得更为复杂。本文在调研国内外有关低渗透油藏压裂开发模拟文献的基础上,通过引入视相对渗透率参数,推导建立了同时考虑低速非达西渗流和高速非达西流渗流的数学模型,并且进行了差分求解。采用C#语言编制了低渗油藏压裂注采井组的数值模拟程序,并以此分析了地层渗透率、启动压力梯度、裂缝导流能力、导流能力衰减系数、裂缝半长、裂缝方位、生产压差、压裂井别等因素对渗流规律的影响。研究表明:地层是流体主要渗流介质,较低的地层渗透率不利于流体运移,产量因此也就很低。启动压力梯度对低渗透油藏的开发具有很大影响。启动压力梯度越大,流体渗流阻力越大,产量越低,因此在实际生产中不可以忽略。压裂裂缝能够改善油藏整体的渗流环境,提高油水井的增产增注能力,对于提高低渗透油藏的产量具有重要的意义。裂缝导流能力是评价压裂成败的重要指标。对比表明,裂缝导流能力越大,初期产量也就越高。同时,裂缝中的高速非线性流动现象也越严重。导流能力衰减系数越大,裂缝的作用下降就越显著。裂缝长度越长,产油量和注水量越大,但增长幅度越来越小。裂缝方位会对流体渗流产生很大的影响。不同的裂缝方位会改变注水的受效时间,并改变最终采收率。结果表明,当裂缝方位与井排平行时具有最高的采收率。在一定范围内,生产井井底流动压力越低,生产压差越大,油井产量越高。不论是对生产井还是注水井压裂都会增加产量和效益,但油井压裂的效果要优于水井压裂。

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 低渗透油藏研究现状
• 1.2.2 压裂技术的发展及压裂对渗流规律的影响
• 1.3 主要内容及创新点
• 1.3.1 主要内容
• 1.3.2 创新点
• 第二章 低渗透油藏压裂注采井组渗流模型的建立
• 2.1 模型的建立
• 2.1.1 油藏模型
• 2.1.2 裂缝模型
• 2.1.3 综合模型
• 2.2 计算单元选取
• 2.2.1 五点法井网的布置及简化
• 2.2.2 油藏裂缝模型示意图
• 2.3 边界条件
• 2.4 初始条件
• 第三章 差分方程的建立和求解
• 3.1 网格划分方法
• 3.2 差分方程的建立
• 3.2.1 差分模型
• 3.2.2 视相对渗透率的处理
• 3.3 边界条件的处理
• 3.3.1 内边界条件的处理
• 3.3.2 外边界条件的处理
• 3.4 差分方程的求解
• 3.4.1 基本过程
• 3.4.2 线性方程组的求解
• 3.5 程序介绍
• 3.6 程序流程图
• 第四章 低渗透油藏压裂注采井组渗流规律研究
• 4.1 基本参数
• 4.2 压后生产整体动态分析
• 4.3 地层参数敏感性分析
• 4.3.1 地层渗透率的影响
• 4.3.2 启动压力梯度的影响
• 4.4 裂缝参数敏感性分析
• 4.4.1 裂缝导流能力的影响
• 4.4.2 裂缝导流能力衰减系数的影响
• 4.4.3 裂缝方位的影响
• 4.4.4 裂缝半长的影响
• 4.5 生产参数的影响
• 4.6 压裂井别的影响
• 结论及建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢