水力壓裂評(píng)價(jià)

1、水力壓裂評(píng)價(jià)水力壓裂評(píng)價(jià)包括水力裂縫評(píng)估、工藝效果評(píng)價(jià)、開發(fā)效果評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益分析。工藝效果分析用于評(píng)價(jià)所 實(shí)施壓裂工藝技術(shù)的適應(yīng)性和有效性；通過不同油田、不同區(qū)塊的開發(fā)效果分析來評(píng)價(jià)水力壓裂在油田改造 中的作用；通過經(jīng)濟(jì)效益分析來尋求提高壓裂技術(shù)水平和改善其經(jīng)營(yíng)管理的基本途徑。一、水力裂縫評(píng)估為檢驗(yàn)壓裂設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)壓裂施工有效性和壓后效果，需要評(píng)估水力裂縫。目前發(fā)展了許多檢測(cè)和確定壓裂裂 縫高度的方法，如適于裸眼井的井下電視法、地層微掃描儀和噪聲測(cè)井等，還有適用于裸眼井和套管井的間 接測(cè)試方法，如微地震法、井溫測(cè)井、伽瑪測(cè)井和聲波測(cè)井等。根據(jù)施工壓力曲線可以定性分析壓裂裂縫延 伸情況，結(jié)合壓裂

2、后壓力降落數(shù)據(jù)可以成功地解釋裂縫幾何尺寸、裂縫導(dǎo)流能力、壓裂液濾失系數(shù)、壓裂液 效率和裂縫閉合時(shí)間、水平最小主應(yīng)力等參數(shù)（Nolte, 1979）。壓裂施工中壓力曲線千差萬別，歸納起來有四種類型，分別代表了壓裂過程中可能出現(xiàn)的情況。1）正斜率很小的線段I該段斜率范圍為0.1250.2，說明裂縫正常延伸。2）斜率為1的線段III 表明了施工壓力增量正比于注入壓裂液體積增量，它只能發(fā)生于裂縫中嚴(yán)重堵塞 的情況。由于縫內(nèi)砂堵，壓裂液難以達(dá)到裂縫端部使其縫長(zhǎng)延伸，注入壓裂液只能增加裂縫寬度。有控制地 使支撐劑在裂縫端部脫出，增加裂縫寬度，這正是中高滲透性地層端部脫砂壓裂的理論基礎(chǔ)。3）負(fù)斜率線段IV反

3、映了裂縫高度增加，也不能排除壓開多條裂縫或者裂縫在延伸過程中遇到大規(guī)模裂縫 體系的可能性。4）壓力不變的線段II此段物理意義不明確，最可能的情況是注入壓裂液被濾失所平衡，裂縫幾乎不延 伸，才能保持壓力為常數(shù)。通常結(jié)合線段III、IV的壓力變化進(jìn)行分析，若后面壓力下降，則可能是縫高增 加，后面的壓力升高，則可能是二次縫隙使濾失增大所致。應(yīng)用壓裂壓力曲線對(duì)水力裂縫診斷評(píng)價(jià)是目前的重要研究?jī)?nèi)容，已有許多重要進(jìn)展。二、工藝效果分析單井工藝效果分析主要指標(biāo)是增產(chǎn)有效期和增產(chǎn)倍比。增產(chǎn)有效期是指某井從壓裂施工后增產(chǎn)見效開始 全壓裂前后產(chǎn)量遞減到相同的日產(chǎn)水平所經(jīng)歷的時(shí)間。增產(chǎn)倍比是指相同生產(chǎn)條件下壓裂后與

4、壓裂前的日產(chǎn) 水平或采油指數(shù)之比，可以采用典型曲線法、近似解析法和數(shù)值模擬法得到。1 McGuire & Sikora 曲線法考慮正方形泄油面積中的一口無傷害油井，假定裂縫高度等于產(chǎn)層有效厚度，地層流體可壓縮、封閉外邊 界、定產(chǎn)內(nèi)邊界擬穩(wěn)定流動(dòng)下增產(chǎn)比的預(yù)測(cè)圖版?？v坐標(biāo)為增產(chǎn)倍比，即井控面積A上一口油井壓裂后采油 指數(shù)Jf與壓裂前采油指數(shù)J0之比；橫坐標(biāo)為相對(duì)導(dǎo)流能力，即裂縫導(dǎo)流能力與地層有效滲透率之比。 可見：相同情況下，裂縫導(dǎo)流能力越高，則增產(chǎn)比越大；人工裂縫越長(zhǎng)，增產(chǎn)效果越顯著。從曲線的變化趨 勢(shì)看，以橫坐標(biāo)上0.4為界，在它左邊要提高增產(chǎn)倍數(shù)，應(yīng)以增加裂縫導(dǎo)流能力為主；而在右邊，要提高

5、增 產(chǎn)效果應(yīng)以提高人工裂縫長(zhǎng)度為主。分析該圖版，可以得到下面的認(rèn)識(shí)：對(duì)于低滲透儲(chǔ)層(K110-3mm2)，很容易得到較高的裂縫導(dǎo)流能力比值(大于0.4)，欲提高壓裂效 果，應(yīng)以增加裂縫長(zhǎng)度為主。這正是低滲、特低滲儲(chǔ)層采取大型壓裂技術(shù)造長(zhǎng)縫的依據(jù)。對(duì)于高滲透地層，不容易獲得較高的裂縫導(dǎo)流能力比值，提高裂縫導(dǎo)流能力是提高壓裂效果的主要途 徑，不能片面追求壓裂規(guī)模而增加縫長(zhǎng)。對(duì)一定縫長(zhǎng)，存在一個(gè)最佳裂縫導(dǎo)流能力，超過該值而增加導(dǎo)流能力的效果甚微。無傷害油井最大增產(chǎn)比為13.6倍。2典型曲線法Agarwal (1979)將地層視為均質(zhì)無限大，垂直對(duì)稱雙翼裂縫具有有限均一導(dǎo)流能力。給出了單相油氣流動(dòng) 條

6、件下預(yù)測(cè)壓后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的典型曲線。3 Raymond & Binder 公式法園柱形泄油面積中具有有限導(dǎo)流能力的污染井，壓裂后在擬穩(wěn)態(tài)下的增產(chǎn)比為：4數(shù)值計(jì)算模擬計(jì)算方法針對(duì)水力壓裂后的裂縫一迪系統(tǒng)，分別建立流動(dòng)介質(zhì)的流動(dòng)方程，結(jié)合輔助方程、內(nèi)外邊界條件以及初始 條件，采用有限差分方法求解數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)壓裂后井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。三、水力壓裂經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)水力壓裂具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，除了要分析工藝和開發(fā)效果外，還必須進(jìn)行投入和產(chǎn)出分析。但石油 和天然氣是非再生的天然資源，投資效果必然與其自然條件有關(guān)。如油藏構(gòu)造、油氣埋藏深度、儲(chǔ)層巖性、 物性和自然產(chǎn)能、油氣藏地理位置與環(huán)境條件等，它們使得投資效益有很大差別。而且其經(jīng)濟(jì)效益與工藝技 術(shù)利用程度和水平有關(guān)，與油田開發(fā)程度和綜合含水率有關(guān)。1.壓裂經(jīng)濟(jì)分析方法壓裂經(jīng)濟(jì)分析有多種準(zhǔn)則。目前主要使用的是壓裂施工凈現(xiàn)值指標(biāo)，即壓后現(xiàn)值減去壓前現(xiàn)值，再減去所有 與施工有關(guān)開支的現(xiàn)值。2 .產(chǎn)量遞減模式用定值百分?jǐn)?shù)遞減法、調(diào)和遞減法、雙曲線型