油層特性裂縫幾何參數(shù)實用教案

1、會計學(xué)1油層特性裂縫油層特性裂縫(li fng)幾何參數(shù)幾何參數(shù)第一頁，共12頁。一、影響(yngxing)壓裂井增產(chǎn)幅度的因素油層油層(yucng)(yucng)特特性性裂縫裂縫(li fng)(li fng)幾何參數(shù)幾何參數(shù)指壓裂層的滲透率、孔隙度、流體物性、油層能量、含油豐度和泄油面積等指填砂裂縫的長、寬、高和導(dǎo)流能力麥克奎爾與西克拉用電模型研究了垂直裂縫條件下增產(chǎn)倍數(shù)與裂縫幾何尺寸和導(dǎo)流能力的關(guān)系。假設(shè)：擬穩(wěn)定流動；定產(chǎn)或定壓生產(chǎn)；正方形泄油面積；外邊界封閉；可壓縮流體；裂縫穿過整個產(chǎn)層。第1頁/共12頁第二頁，共12頁。圖6-12 麥克奎西克拉垂直裂縫增產(chǎn)倍數(shù)曲線相對導(dǎo)流能力無因次增

2、產(chǎn)倍數(shù)裂縫導(dǎo)流能力愈高，增產(chǎn)(zng chn)倍數(shù)也愈高；造縫愈長，倍數(shù)也愈高左邊 要提高(t go)增產(chǎn)倍數(shù)，則應(yīng)以增加裂縫導(dǎo)流能力為主右邊 曲線趨于平緩(pnghun)，增產(chǎn)主要靠增加縫的長度低滲油藏 增加裂縫長度比增加裂縫導(dǎo)流能力對增產(chǎn)更有利高滲油藏 應(yīng)以增加導(dǎo)流能力為主對一定的裂縫長度，存在一個最佳的裂縫導(dǎo)流能力第2頁/共12頁第三頁，共12頁。二、裂縫(li fng)幾何參數(shù)計算模型二維(PKN、KGD)、擬三維(P3D)和真三維模型(mxng)主要(zhyo)差別是裂縫的擴(kuò)展和裂縫內(nèi)的流體流動方式不同： 二維模型假設(shè)裂縫高度是常數(shù)，即流體僅沿縫長方向流動。裂縫內(nèi)仍是一維流動(縫長)

3、。 擬三維模型和真三維模型縫高沿縫長方向是變化的，在縫長、縫高方向均有流動(即存在壓力降)。第3頁/共12頁第四頁，共12頁。（一）卡特模型(mxng)基本(jbn)假設(shè)：裂縫(li fng)是等寬的；濾失量QL(t) tQ tQL tQtQtQFL+= dddAtv2tQt0L裂縫體積變化QF(t) dtdAWtQF壓裂液從縫壁面垂直而又線性地滲入地層；縫壁上某點的濾失速度取決于此點暴露于液體中的時間；縫壁上各點的速度函數(shù)是相同的；裂縫內(nèi)各點壓力相等，等于井底延伸壓力。第4頁/共12頁第五頁，共12頁。（二）PKN模型(mxng)基本(jbn)假設(shè)：巖石是彈性、脆性材料，當(dāng)作用于巖石上的張應(yīng)

4、力大于某個極限值后，巖石張開(zhn ki)破裂； 縫高在整個縫長方向上不變，即在上、下層受阻；造縫段全部射孔，一開始就壓開整個地層；裂縫斷面為橢園形，最大縫寬在裂縫中部；縫內(nèi)流體流動為層流；縫端部壓力等于垂直于裂縫壁面的總應(yīng)力；不考慮壓裂液濾失于地層。裂縫面積 WtC2x1x2xerfceC4QWtA2x2考慮了液體的滲濾作用。根據(jù)導(dǎo)出的裂縫面積公式，如果已知縫寬，則可求出水平裂縫半徑和垂直裂縫長度。第5頁/共12頁第六頁，共12頁。裂縫(li fng)內(nèi)的壓力分布公式： 4/13243cf1HQLE601PxP縫寬公式(gngsh)： 4/12maxELQ16012xW對非牛頓(ni dn

5、)液液體，最大縫寬為：2n21 n1fnn2n maxELHKQ6011n1n21n3128W 裂縫的平均寬度：maxW4WPKN縫寬公式與卡特面積公式聯(lián)立，給定一個縫寬，通過迭代求解縫寬和縫長。第6頁/共12頁第七頁，共12頁。（三）KGD模型(mxng)基本(jbn)假設(shè)：地層(dcng)均質(zhì)，各向同性；線彈性應(yīng)力一應(yīng)變；裂縫內(nèi)為層流，考慮濾失；縫寬截面為矩形，側(cè)向為橢園形?？p寬：41W2maxPPGHQL601184W縫長：LLPmax2erfce12S8WHC32QLL第7頁/共12頁第八頁，共12頁。HCtQL2142135. 0GHQLW（四）吉爾茲瑪模型(mxng) 該模型以牛頓

6、液體為基礎(chǔ)(jch)，流動方程采用了泊稷葉理論，巖石破裂方程采用英格蘭格林公式。假設(shè)縫端部的閉合圓滑，并考慮液體的濾失作用。在巖石(ynsh)泊松比=0.25時，吉爾茲瑪方程為：縫長：縫寬：第8頁/共12頁第九頁，共12頁。三、壓裂效果(xiogu)預(yù)測效果預(yù)測有增產(chǎn)(zng chn)倍數(shù)和產(chǎn)量預(yù)測兩種垂直縫的增產(chǎn)倍數(shù)(bish)一般可用麥克奎爾西克拉增產(chǎn)倍數(shù)(bish)曲線確定；水平縫可用解析公式計算。產(chǎn)量、壓裂的有效期和累積增產(chǎn)量等的預(yù)測可用典型曲線擬合和數(shù)值模擬方法。（一）增產(chǎn)倍數(shù)計算垂直縫壓裂井用麥克奎爾西克拉增產(chǎn)倍數(shù)曲線確定水平縫壓裂井wfffweffffr/rlnKhWK1r/Rl

7、nWKKh1KhWKPR僅適用于穩(wěn)定和擬穩(wěn)定生產(chǎn)階段，對低滲透地層壓裂后采用增產(chǎn)倍數(shù)法預(yù)測的結(jié)果將會有很大的誤差。第9頁/共12頁第十頁，共12頁。(二) Agarwal典型(dinxng)曲線預(yù)測壓裂井產(chǎn)量圖6-15 Agarwal曲線基本(jbn)假設(shè)：油層(yucng)流體微可壓縮，粘度為常數(shù)；導(dǎo)流能力為常數(shù)；不存在井筒存儲和井筒附近的油層損害；忽略邊界影響；忽略氣體紊流影響。ftDxfLCKt03561. 0tBqPKhqD68.5351油ZTqPKhqD276.13711氣fffCDKLWKF無因次導(dǎo)流能力第10頁/共12頁第十一頁，共12頁。四、裂縫(li fng)參數(shù)設(shè)計方法基本基本(jbn)步驟：步驟