苏里格气田的裂缝参数优化设计方法研究

党乐征

（西安石油大学，陕西西安 710065）

致密气藏有丰富的资源优势，有低孔隙度低渗透率、开发困难的劣势。鉴于它开发的比重越来越大，而且低渗气藏产量与探明储量的迅速递增，寻找气藏最优的裂缝参数显得尤为重要（见表1）。

表1 气藏分类表

1 工区概况

鄂尔多斯盆地气体总储量为11×1012m3，未动用的储层的致密气藏储量丰富约占总储量的48%。渗透率低的砂岩分布最为广泛，具有垂直方向多层含气性和叠加性特征，致密气藏大部分都分布在苏里格气田里，气藏面积大约为5×104km2。

苏里格气田砂岩主要由中粒径砂岩与中细粒径砂岩组成。岩性多是石英砂岩，其次是岩屑砂岩。它以中、细粒砂岩为主要粒径，且泥质成分稍高，主要为微孔。束缚水饱和度和毛细管压力相对较高，基本在45%以上。

2 L函数的拟合

实际上支撑剂指数是两个比值的乘积：即裂缝支撑体积和气藏体积的比值与裂缝渗透率和油气藏基质渗透率的比值的乘积[1]：

式中：NP-支撑剂指数；Kf－eff-裂缝渗透率；VP-支撑体积，m3；Kkes-气藏体积，m3；Ca-无量纲导流能力；K-渗透率，mD；CX-X方向的穿透率。

采气指数JD的计算公式为[2]：

裂缝支撑半长A与裂缝支撑半宽B：

式中：h-裂缝高度，m。

由图1，拟合得到函数L。

（1）如果 NP≤0.1：

（2）如果 0.1＜NP≤10：

（3）如果 NP＞10：

3 具体步骤

（1）首先，应该根据支撑剂的类型以及各种数值等因素，计算出支撑剂的有效渗透率；

（2）其次，可以依据油藏储层的参数，假设出支撑剂指数，这是十分重要的一步；

（3）如果支撑剂指数在关系图版中查到，那么根据关系图版选取最优裂缝的有效导流能力；若不能查到，则利用L函数求得有效导流能力，然后利用公式（2）求得最大采气指数；

（4）可以通过公式（3）和公式（4）计算出裂缝的A和B，并与公式（1）计算的缝长相比较，如果两者相接近，则计算的缝长就是最佳的缝长；

（5）如果两者之间的误差比0.1%大，那么要重新设定支撑剂指数，重复上述的步骤，直到误差满足为止。

通过上述步骤，计算得到考虑非达西流动A=149 m，B=4 mm，Ca=3.6；不考虑非达西流动A=193.17 m，B=3.236 mm，Ca=10.05。

从上面的结果可以得出，如果考虑非达西渗流的影响，计算结果与不考虑时差异较明显，Ca为不考虑时的1/3，A变短了1/5，B变宽了1/4。致密气的非达西流动会降低有效渗透率，因此为了获得最好的导流能力，A应缩短，B应增宽。

图1 JD与Ca的关系

4 研究结论

（1）通过关系图版，得到了函数L，以不同NP下的关系图版为基础，利用迭代原理找到了最合适的NP，并且相继得到了最优的裂缝参数；

（2）总结了裂缝参数优化设计方法，并将其应用苏里格气田，得出结论：非达西流动会使渗透率降低，想要最好的导流能力，裂缝的宽度要增加，长度要减少。