水平井分段壓裂產(chǎn)能影響因素研究

路剛

摘要：當前社會和經(jīng)濟狀況的快速健康發(fā)展，對水平井天然氣致密儲層資源的寄托和需求與日俱增。目前水平井分段氣藏儲層壓裂技術(shù)得到了較為普遍的實際應(yīng)用，但這一技術(shù)的開發(fā)成本通常都比較高，且水平井的產(chǎn)能直接地涉及水平井油氣田致密儲層開采的安全性和經(jīng)濟效益，研究和確定影響我國水平井分段壓裂產(chǎn)能的主要影響因素有重要的科學技術(shù)理論和社會現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：水平井;分段壓裂技術(shù);油氣資源

引言：水平井分段壓裂技術(shù)一直是我國開發(fā)低滲透水平井氣藏的一項非常重要的核心手段。同時，對其進行的研究也促進了當前我國石油工業(yè)更好地發(fā)展。已經(jīng)有部分科研人員對當前水平井分段壓裂技術(shù)對產(chǎn)能的影響進行了許多深入的探索。在充分借鑒前人水平井研究的相關(guān)成果，分析了當前水平井各階段壓裂產(chǎn)量動態(tài)變化的最為主要影響相關(guān)因素，這對于進一步地研究和認識當前各階段壓裂技術(shù)對水平井的產(chǎn)量動態(tài)變化影響有著現(xiàn)實意義。

1水平井分段壓裂技術(shù)研究現(xiàn)狀

水平井分段壓裂這一氣藏技術(shù)一直以來都是石油工業(yè)開發(fā)低滲透分段壓裂氣藏的一項核心技術(shù)。同時，低滲透分段壓裂氣藏的研究和開發(fā)也極大地促進了全世界和我國現(xiàn)代石油工業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。國內(nèi)外的學者對于分段滲透壓裂氣藏水平井技術(shù)對產(chǎn)能的影響及水平井滲流能力分析模型的研究進行了大量的深入研究和工作。在進行大量地充分結(jié)合前人已有的研究的理論基礎(chǔ)上，分析了水平井分段壓裂的產(chǎn)量動態(tài)變化的規(guī)律特征，以及對其造成影響的相關(guān)因素，這對于能夠進一步地認識和研究水平井分段壓裂的產(chǎn)量動態(tài)變化規(guī)律具有非常重要的現(xiàn)實指導意義。

在基于水電相似原理的水平井電場模擬實驗研究領(lǐng)域，許多學者專門進行了大量的水平井技術(shù)產(chǎn)能模擬研究和電場模擬實驗，比如有的學者專門研究水平井周圍壓裂產(chǎn)能的垂直井和電場的模擬和測試方法，并且在研究過程中還對相關(guān)的水平井電場模擬實驗和測試裝置進行了探索與分析。但這些電場模擬研究都存在一定的技術(shù)局限性，主要技術(shù)特點表現(xiàn)為問題存在：一方面是僅能及時進行二維平面壓力場模擬，未及時進行水平井和電場以完井的方式對三維壓力場空間生產(chǎn)影響的分析模擬;另一方面是水平井在數(shù)據(jù)采集的過程當中所用的方法較為簡單，無法很好地對水平井實現(xiàn)較為先進的自動數(shù)據(jù)采集，而且在整個過程當中實驗數(shù)據(jù)需要進行測試的工作量是非常大的;此外，這些技術(shù)在對水平井井筒的三維壓力場進行研究的時候，對其分布方式無法很好地進行深入的研究和探索，因此就會導致指導現(xiàn)場的應(yīng)用受到一定程度的限制。因此，根據(jù)實際的情況通過對水平井電場壓力場設(shè)置與之對應(yīng)的實驗進行模擬分析，就可以較為高效地獲取水平井壓裂的產(chǎn)能信息，除此之外，還可以獲取水平井周圍一定范圍內(nèi)的三維壓力場的具體分布信息。

2影響水平井分段壓裂產(chǎn)能的因素

2.1裂縫長度的影響

隨著氣藏儲層裂縫狹窄長度的不斷增加，天然氣的國際產(chǎn)量也在不斷增加，但正是當氣藏儲層內(nèi)部裂縫的狹窄長度已經(jīng)完全達到一定的狹窄程度時，產(chǎn)量增加的幅度變小。結(jié)合起成本問題和目前的一些技術(shù)問題等，假設(shè)當儲層滲透率、裂縫的數(shù)量以及裂縫導流的能力為某一確定情況的時候，就某一特定的儲層而言，其裂縫長度在理論上是有一對應(yīng)的固定最優(yōu)解的。

2.2裂縫數(shù)量的影響

隨著水平井分段壓裂技術(shù)在當前情況下的不斷改進形勢，水平井的壓力可以將地層中多條裂縫直接壓出。在地層裂縫的數(shù)量變化的情況下，若其數(shù)量變多，則對于裂縫性水平井而言，其地層產(chǎn)氣量將會隨之發(fā)生較大幅度的增加;與此同時，當載裂縫性水平井的條數(shù)相對來說比較少的情況下，產(chǎn)氣量就會逐漸地出現(xiàn)大幅度的上升;而在裂縫性水平井的條數(shù)較多的情況下，產(chǎn)氣量仍然會有所上升，只不過其上升的幅度會慢慢地有所下降。出現(xiàn)這種情況的主要因為，在地層裂縫性水平井的數(shù)量大幅度地上升的情況下，地層的壓力水平就會出現(xiàn)下降的程度變得比較大的情況，因而對各個地層裂縫而言，它們內(nèi)部之間所具有的壓力干擾就會變得相對嚴重，這就大大地降低了各個地層的裂縫產(chǎn)量。對于某個特定的儲層而言，應(yīng)該是有其對應(yīng)的最優(yōu)裂縫條數(shù)，以確保氣藏不僅能夠進行有效的開發(fā)，并而且在這個過程當中可以獲得最大的經(jīng)濟效益。

2.3裂縫間距的影響

為了更深入地研究分析兩條裂縫性水平井間距對于裂縫性累積水平井天然氣產(chǎn)量的直接影響，例如在水平井有兩條裂縫的情況下，可以區(qū)分為100、200、300、400m四種直接影響情況，在這幾種情況下分別對其并進行模擬，就可以得到以上四種間距的情況下對于累積水平井產(chǎn)氣量的直接影響曲線圖信息。通過對其進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)，在兩條裂縫性水平井間距的飽和度時100m的情況下，裂縫之間有極大的可能存在較為嚴重的相互作用力。在兩條裂縫性水平井間距的飽和度達到200m的情況下，干擾能力變小，在這種情況下裂縫與累積的產(chǎn)氣量極為地近似。當兩條束縛性的裂縫相互靠近時，它們之間的相互作用會逐漸加強，兩條裂縫之間可能會相互形成一個比較低壓力的產(chǎn)氣區(qū)，該區(qū)可開采的束縛性資源有限。因此在裂縫處于一定的束縛性產(chǎn)氣區(qū)的飽和度的情況下，將不會發(fā)現(xiàn)有任何天然氣出現(xiàn)流向這條裂縫的現(xiàn)象。

2.4非均勻裂縫分布的影響

在地應(yīng)力分布不均的情況下，就極有可能會使得裂縫相對于井眼的出現(xiàn)不對稱分布的現(xiàn)象。通過分析不同裂縫分布方案下的累積產(chǎn)氣曲線和壓力分布等值線，發(fā)現(xiàn)由于裂縫分布不均，產(chǎn)量受到不同程度的影響。當所出現(xiàn)的裂縫呈魚骨狀分布的狀態(tài)時候，此時的產(chǎn)氣量將會達到其最大值，而且裂縫相互之間的擾動作用力達到最小值，各個裂縫達到其最大的影響范圍。

結(jié)束語

水平井壓裂技術(shù)對一些特殊的、難以研究和開發(fā)的地質(zhì)資源儲量的技術(shù)開發(fā)和研究具有良好的意義和效果。本文分析可以看出，裂縫的長度以及其數(shù)量對水平井的產(chǎn)能穩(wěn)定性的影響力是最大的，而由于裂縫的間距和寬度以及其具體的分布對水平井的產(chǎn)能穩(wěn)定性的影響相對來說就較為輕微，可以增大水平井和裂縫的間距，減少了兩者之間的電磁干擾。

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