黃瑤--利用試井診斷壓裂直井有效產(chǎn)氣裂縫段及多級壓裂水平井有效產(chǎn)氣裂縫

1、利用試井資料診斷壓裂直井有效產(chǎn)氣裂縫段及利用試井資料診斷壓裂直井有效產(chǎn)氣裂縫段及多級壓裂水平井有效產(chǎn)氣裂縫多級壓裂水平井有效產(chǎn)氣裂縫2015全國天然氣學術年會全國天然氣學術年會匯報人：黃瑤匯報人：黃瑤指導教師：程時清指導教師：程時清中國石油大學（北京）中國石油大學（北京）20152015年年1111月月目目 錄錄1 1、壓裂直井裂縫段不均勻產(chǎn)氣試井模型壓裂直井裂縫段不均勻產(chǎn)氣試井模型2 2、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)氣試井模型多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)氣試井模型3、結(jié)論、結(jié)論232 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型壓裂井壓裂井裂縫分段裂縫分段出油出油不均勻物理模型不均勻物理模

2、型在模型中將裂縫半長分為在模型中將裂縫半長分為2段考慮：段考慮： （1）近井筒段近井筒段裂縫半長裂縫半長xf1,導流系導流系數(shù)數(shù)kf1wf ，產(chǎn)氣量，產(chǎn)氣量q1；（2）遠井筒段遠井筒段裂縫半長裂縫半長xf2，導流系，導流系數(shù)數(shù)kf2wf ，產(chǎn)氣量，產(chǎn)氣量q2；kf1wf kf2wf 物理模型物理模型42 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型典型曲線可以分為典型曲線可以分為5個階段：個階段：井筒儲集階段井筒儲集階段（壓力和壓力導數(shù)均是斜率為壓力和壓力導數(shù)均是斜率為1的直線段的直線段）；過渡階段，井筒儲集向；過渡階段，井筒儲集向地層滲流階段；地層滲流階段；地層線性流階段（斜率

3、為地層線性流階段（斜率為1/2的直線）的直線）;地層干擾線性流階段地層干擾線性流階段（斜率不等于（斜率不等于1/2的直線）的直線）；最終擬徑向流階段（值為；最終擬徑向流階段（值為1/2的水平線）；的水平線）；壓裂直壓裂直井井裂縫不均勻產(chǎn)油裂縫不均勻產(chǎn)油典型試井曲線圖版典型試井曲線圖版典型試井曲線特征典型試井曲線特征52 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型分段導流能力比值影響分段導流能力比值影響u(kf1wf)/(kf2wf)值只影響早期的壓力響應，值只影響早期的壓力響應， (kf1wf)/(kf2wf)值越大，值越大，駝峰值越大，地層線駝峰值越大，地層線性流動段出現(xiàn)越晚

4、性流動段出現(xiàn)越晚，地層干擾線性流動段和系統(tǒng)擬徑向流動段均不受，地層干擾線性流動段和系統(tǒng)擬徑向流動段均不受(kf1wf)/(kf2wf)值值的影響的影響u當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時，當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時， (kf1wf)/(kf2wf)值越大，早期壓降越高。值越大，早期壓降越高。不同不同(kf1wf)/(kf2wf)值下值下垂直垂直單裂縫井試井曲線單裂縫井試井曲線62 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型裂縫分段不同產(chǎn)量影響裂縫分段不同產(chǎn)量影響u隨隨q1D 增大增大，地層線性干擾流動段持續(xù)時間，地層線性干擾流動段持續(xù)時間越短越短，當，當q1D =0.5時，能在壓力

5、導數(shù)曲線上明顯看到該段。時，能在壓力導數(shù)曲線上明顯看到該段。u當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時，分段不同出油量對早期的壓力相應和最終壓降均有較大影響，當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時，分段不同出油量對早期的壓力相應和最終壓降均有較大影響， q1D值值越大，壓降越高越大，壓降越高。u當當qiD =0.1時，裂縫分段單位長度流量相等，相當于未分段的均勻流量模型，時，裂縫分段單位長度流量相等，相當于未分段的均勻流量模型，地層干擾線性流動段消失地層干擾線性流動段消失不同不同qiD值下值下垂直垂直單裂縫井試井曲線單裂縫井試井曲線72 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型裂縫分段半長影響裂縫

6、分段半長影響u當當xf1d0.5時，時，隨隨 xf1d值值的增加的增加，地地層干擾線性流動段層干擾線性流動段持續(xù)時間越長。持續(xù)時間越長。u當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時，分段不同出油量對早期的壓力相應和最終壓降均有較大影響，當裂縫倆分段半長和產(chǎn)量一定時，分段不同出油量對早期的壓力相應和最終壓降均有較大影響， xf1d值值越大，壓降越小越大，壓降越小.u當當xf1d =0.5時，裂縫分段單位長度流量相等，相當于未分段的均勻流量模型，時，裂縫分段單位長度流量相等，相當于未分段的均勻流量模型，地層干擾線性流動段消失。地層干擾線性流動段消失。不同不同xf1d值下值下垂直垂直單裂縫井試井曲線單裂縫井試井曲

7、線 莊162-38井2014年試井曲線 莊172-20井2014年試井曲線 雙對數(shù)曲線: dp和dp MPa-dt hr雙對數(shù)曲線: dp和dp MPa-dt hr 莊147井2013年試井曲線 0.010.111010010000.010.11Pressure MPa裂縫導流能力不均勻?qū)嵗? 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型92 2、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型、壓裂直井不均勻產(chǎn)油試井模型實例解釋實例解釋解釋地層參數(shù)：解釋地層參數(shù)：xf1=21m;xf2=109.8m;k=0.168mdDK3井井解釋地層參數(shù)：解釋地層參數(shù)：xf1=37.4m;xf2=97.16m;k

8、=0.078mdD14井井103 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型多段壓裂示意圖113 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型多段壓裂無限導流模型.裂縫線性流動段。壓力和裂縫線性流動段。壓力和壓力導數(shù)曲線呈壓力導數(shù)曲線呈 l/2 斜率線特斜率線特征。征。.裂縫擬徑向流動段。壓力裂縫擬徑向流動段。壓力導數(shù)呈水平段導數(shù)呈水平段 1/2N 特征特征.復合線性流動段。曲線的復合線性流動段。曲線的斜率為斜率為 0.36。.總系統(tǒng)擬徑向流動段，壓總系統(tǒng)擬徑向流動段，壓力導數(shù)水平段值為力導數(shù)水平段值為 0.5。123 3、多段壓裂水平井不

9、均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型多段壓裂有限導流模型I 雙線性流動段，斜率為雙線性流動段，斜率為 0.25II 線性流段，斜率為線性流段，斜率為 0.5III裂縫擬徑向流動段，穩(wěn)定在裂縫擬徑向流動段，穩(wěn)定在1/2NIV復合線性流動段，斜率復合線性流動段，斜率 0.36V系統(tǒng)擬徑向流段。值系統(tǒng)擬徑向流段。值0.5。133 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型相鄰裂縫段距離裂縫半長裂縫出油量裂縫出油量裂縫形式裂縫形式裂縫條數(shù)主要參數(shù)143 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型典型曲線分為典型曲線分為6個階段：個階

10、段：（3 3）第一線性流，導數(shù)曲線呈第一線性流，導數(shù)曲線呈斜率為斜率為1/2直線段；直線段；（4 4）早期）早期徑向流，導數(shù)曲線呈徑向流，導數(shù)曲線呈0.5/N水平段水平段；（5 5）第二線性流，導數(shù)曲線呈第二線性流，導數(shù)曲線呈斜率為斜率為0.36直線段；直線段；（6 6）擬）擬徑向流，導數(shù)曲線呈徑向流，導數(shù)曲線呈0.5水平水平直線直線段段；15裂縫間距早期的壓力響應只與裂縫的條數(shù)N有關，當裂縫條數(shù)相等時，早期壓力響應是一致當間距較小時，表現(xiàn)為水平井一整段生產(chǎn)時的特征，壓力導數(shù)曲線呈0.5水平線；當間距較大時，最終水平徑向流段導數(shù)0.5水平線前面出現(xiàn)一個新“平臺”，呈0.5/N水平線。多段壓裂水

11、平井測試過程中壓降較小，很難出現(xiàn)最終水平徑向流段，對于裂縫之間間距較大時，若把0.5/N水平線當做最終水平線解釋，地層滲透率Kh會有N倍的差別水平段長度一定，裂縫條數(shù)為3條，裂縫間距和裂縫流量相等。 參數(shù)敏感性分析參數(shù)敏感性分析3 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型16裂縫半長裂縫半長主要影響滲流的中期，隨著xfD增大，早期徑向流段，即0.5/N的水平線，越來越明顯。當xfD=0.05時，在壓力導數(shù)曲線上可以明顯看到該段。當水平井長度一定時，裂縫半長越長，壓降越小。水平井總長度一定，裂縫在水平井筒上均勻分布，且裂縫等長，左右對稱。xfD=xf/L。3 3、多

12、段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型173 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型裂縫條數(shù)水平井長度一定，裂縫在水平井上均勻分布，每條裂縫流量相等，壓裂縫條數(shù)分別為N=2，3，6，10當水平井長度一定時，不同壓裂段數(shù)下，中晚期出現(xiàn)差異，最終壓力導數(shù)穩(wěn)定在0.5水平線對于不同壓裂段數(shù)N，在最終徑向流出現(xiàn)以前出現(xiàn)一個0.5/N的水平段，且裂縫條數(shù)越少，0.5/N水平段越明顯。當當水平段長度一定時，壓裂段數(shù)越多，壓降越小。183 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型裂縫出氣量裂水平井井筒長度一定，總流裂水平

13、井井筒長度一定，總流量相等，裂縫條數(shù)為量相等，裂縫條數(shù)為4 4，且在水，且在水平井筒上均勻分布，各條裂縫平井筒上均勻分布，各條裂縫流量不等流量不等當兩端裂縫出油多時，明顯看到早期徑向流段0.5/N的水平線，此模型可判斷出裂縫出油量情況。193 3、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型、多段壓裂水平井不均勻產(chǎn)油試井模型裂縫形式當裂縫總長度一定，紡錘型裂縫形式壓降最?。粏♀徯土芽p，壓降最大；等長型裂縫，其壓降介于中間。裂縫不同的分布形式對壓力導數(shù)曲線影響較大，紡錘型裂縫可以明顯看到第一徑向流段0.5/N的水平線，啞鈴型和等長型裂縫，第一徑向流段不明顯。裂縫在水平井上均勻分布，每條裂縫流量相等，壓裂裂縫

14、條數(shù)分別為3條，裂縫分別為等長型、紡錘型和啞鈴型。取裂縫總長度一定。4 4、結(jié)論、結(jié)論1、壓裂井不均勻產(chǎn)油模型在地層線性流動段和最終擬徑向流動段之間出現(xiàn)地層干、壓裂井不均勻產(chǎn)油模型在地層線性流動段和最終擬徑向流動段之間出現(xiàn)地層干擾線性流動段。裂縫分段導流能力比越小，近井筒段出油量越小，近井筒段裂縫半擾線性流動段。裂縫分段導流能力比越小，近井筒段出油量越小，近井筒段裂縫半長越長，生產(chǎn)壓降越小。而新模型可以診斷實際地層中裂縫滲透率分段導流能力，長越長，生產(chǎn)壓降越小。而新模型可以診斷實際地層中裂縫滲透率分段導流能力，求出符合工程實際的壓裂裂縫半長以及地層滲透率。求出符合工程實際的壓裂裂縫半長以及地層滲透率。2 2、多段多段多段壓裂水平井多段壓裂水平井最終壓力導數(shù)曲線是趨于最終壓力導數(shù)曲線是趨于0.50.5的水平線，但多條裂縫生產(chǎn)時的水平線，但多條裂縫生產(chǎn)時，