低渗透油藏压裂水平井产能的预测研究

张印

摘要：一个可靠可行的方法来预测和优化压裂水平井产能，对于油藏开发方案设计来说至关重要。然而，现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响，在低渗透油藏中是不合理的。本文的目的是提供一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法，更加精确的预测低渗透油藏中压裂水平井的产能，并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。本文为油藏工程师， 提供了一种可靠实用的预测和优化低渗透油藏中的压裂水平井产能的方法。

关键词：压裂水平井；产能；低渗透；预测

2. 压裂水平井产能的计算方法

2.1 等效井径原理

给出了在复杂条件下的一种复杂井的产能公式，并在达西渗流条件下，与普通直井产能公式进行比较，当产能相等时，等效井筒半径等效直井半径。

2.2 多级压裂水平井的产能方程

根据等效井筒半径原理与压力叠加原理，我们可以得到多级压裂水平井的产能公式，本文以压裂 5 条横向裂缝水平井为例（图 2）来说明计算过程。

3.4 裂缝长度对多级压裂水平井产能的影响

利用表1压裂井4的数据来模拟计算，结果如图8所示。裂缝的长度对压裂水平井的产能有很大的影响。当裂缝长度小于60m时，多级压裂水平井的产能有明显的提高；但是当裂缝长度在100-140m时，压裂水平井产能增长率变得缓慢。另一方面，裂缝长度过长，则会缩短注入井与裂缝位置之间的距离，导致注入水向压裂水平井的突进。综合考虑以上两点，最佳裂缝半长为120m。

3.1 启动压力梯度对多级压裂水平井产能的影响

利用表 1 压裂井 1 的数据来模拟计算，结果如图 5 所示。从图可知， 启动压力梯度越大，对压裂水平井产能的影响越大。此外，由于启动压力梯度与储层渗透率之间的指数关系，启动压力梯度增大时，储层渗透率迅速下降，因此将对压力水平井的生产带来很大的影响。因此，在计算特低渗透油藏压裂水平井产能时，必须考虑启动压力梯度这一因素。

3.2 综合压缩系数对多级压裂水平井产能的影响

利用表 1 压裂井 2 的数据来模拟计算，结果如图 6 所示。图 6 显示了综合压缩系数越大，对压裂水平井的产能影響程度越高。此外， 综合压缩系数对压裂水平井产能的影响与压力降有关，压力降越大， 影响越明显。总之，当综合压缩系数越大，压降必须进行优化，才能保证高生产率指数。

4 结论

1. 建立了考虑动压力梯度和压敏效应低渗透油藏压裂水平井的稳态产能预测和优化方法，并分析了启动压力梯度和压缩系数以及裂缝参数对压裂水平井产能的影响。

2. 结果表明，启动压力梯度越大，对压裂水平井的产能影响越大。因此，建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时，必须考虑启动压力梯度参数。综合压缩系数越大，对压裂水平井产能影响越大，综合压缩系数对产能的影响与生产压降有关，压降越大，其综合压缩系数对产能的影响越大。因此，弹性开采油藏，需要对生产压差进行可行性优化设计。

3. 在给定的条件下，裂缝的最佳条数是 5～6，裂缝长度约 230m。

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