一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，屬于油氣井開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)室內(nèi)巖心滲流實驗確定致密砂巖油藏的啟動壓力梯度和變形系數(shù)，并在油藏、裂縫和井筒之間的流動耦合模型基礎(chǔ)上，考慮啟動壓力梯度和變形系數(shù)對水平井產(chǎn)能的影響，得到致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井產(chǎn)能預測方程，依據(jù)該方程計算不同流壓下水平井的產(chǎn)能，以產(chǎn)能最優(yōu)為目標，優(yōu)化水平井的合理流壓。本發(fā)明通過增加儲層啟動壓力梯度和變形系數(shù)對水平井產(chǎn)能的影響，使本發(fā)明的方法更為符合致密砂巖油藏的生產(chǎn)特征，為采用天然能量開發(fā)時水平井合理流壓的優(yōu)化提供了一種有效途徑。
【專利說明】一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，屬于油氣井開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]致密砂巖儲層具有滲透率低、孔喉狹窄和微裂縫較發(fā)育的特征，地層流體在這類儲層中滲流具有啟動壓カ梯度高，應(yīng)カ敏感性強，非線性流突出等特征，啟動壓カ梯度和應(yīng)力敏感等非達西因子的影響隨著地層滲透率的降低而越發(fā)明顯。在致密砂巖油藏中，儲層流體流動既要克服啟動壓カ梯度的影響，又須盡量降低應(yīng)カ敏感導致滲透率降低的傷害，因此控制合理的流壓顯得尤為重要。然而目前在研究致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井產(chǎn)能時只考慮了啟動壓カ梯度、裂縫參數(shù)、地層參數(shù)等単一條件的影響，未同時考慮儲層應(yīng)カ敏感、啟動壓カ梯度、裂縫參數(shù)、地層參數(shù)和井筒條件等綜合因素對壓裂水平井產(chǎn)能的影響。
[0003]致密砂巖油藏由于其儲層物性差，采用直井開發(fā)表現(xiàn)出單井產(chǎn)能低、產(chǎn)量遞減快等問題，隨著水平井鉆井與壓裂技術(shù)的進步，水平井分段壓裂技術(shù)已成為開發(fā)致密砂巖油藏的重要手段，但是相對應(yīng)的水平井產(chǎn)能預測模型研究卻相對滯后，為水平井壓裂投產(chǎn)后的采油生產(chǎn)管理帶來困難。例如，中石化華北分公司所屬紅河油田長8油層平均滲透率
0.4X IO-3Um2,平均孔隙度10.8%，為典型的致密砂巖儲層，該油田初期采用直井開發(fā)模式，平均單井日產(chǎn)油低于U，大部分油井屬于低產(chǎn)低效井，2010年后采用水平井分段壓裂技術(shù)進行開發(fā)，水平井初期平均日產(chǎn)油大于8t，取得了良好的開發(fā)效果，但是部分先導試驗井由于后期采油制度不合理，導致水平井動液面下降過快，致使水平井產(chǎn)油指數(shù)急劇下降，嚴重影響水平井穩(wěn)產(chǎn)。由生產(chǎn)實際反映出，保持合理的水平井流壓，控制采油速度是保證致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井采用天然能量開發(fā)時長期穩(wěn)產(chǎn)的主要技術(shù)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，以解決目前致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井合理流壓計算的難題，克服于后期采油制度不合理，導致水平井動液面下降過快，致使水平井產(chǎn)油指數(shù)急劇下降的問題。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題而提供一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在于，該流壓設(shè)計方法的步驟如下:
[0006]I)采用恒速法測定儲層巖心的啟動壓カ梯度，采用圍壓改變法測定儲層巖心的應(yīng)力敏感特性，并計算出儲層的變形系數(shù)；
[0007]2)根據(jù)測定的的啟動壓カ梯度和計算出的儲層變形系數(shù)推導水平井產(chǎn)能預測方程，并根據(jù)該預測方程計算不同流壓下的水平井產(chǎn)量；
[0008]3)以推導出的水平井產(chǎn)能預測方程中的產(chǎn)能最優(yōu)為目標函數(shù)，優(yōu)選流壓值，根據(jù)該流壓值設(shè)定水平井的下泵深度和控制的動液面深度；
[0009]4)重復步驟2)和3)，計算不同地層壓カ時水平井的流壓值，預測水平井不同生產(chǎn)階段的流壓，并以此為依據(jù)控制水平井的動液面及產(chǎn)量。
[0010]所述步驟2)中推導出的水平井產(chǎn)能預測方程為:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在于，該流壓設(shè)計方法的步驟如下: 1)采用恒速法測定儲層巖心的啟動壓力梯度，采用圍壓改變法測定儲層巖心的應(yīng)力敏感特性，并計算出儲層的變形系數(shù)； 2)根據(jù)測定的的啟動壓力梯度和計算出的儲層變形系數(shù)推導水平井產(chǎn)能預測方程，并根據(jù)該預測方程計算不同流壓下的水平井產(chǎn)量； 3)以推導出的水平井產(chǎn)能預測方程中的產(chǎn)能最優(yōu)為目標函數(shù)，優(yōu)選流壓值，根據(jù)該流壓值設(shè)定水平井的下泵深度和控制的動液面深度； 4)重復步驟2)和3)，計算不同地層壓力時水平井的流壓值，預測水平井不同生產(chǎn)階段的流壓，并以此為依據(jù)控制水平井的動液面及產(chǎn)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟2)中推導出的水平井產(chǎn)能預測方程為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟I)中采用恒速法測定儲層巖心的啟動壓力梯度時，注入端的注入速度恒定，出口端壓力為大氣壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟I)中測試儲層巖心應(yīng)力敏感時，保持孔隙壓力不變，改變圍壓，測定不同圍壓下巖心的滲透率，通過巖心滲透率與巖心凈應(yīng)力的關(guān)系，計算巖心的變形系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平井流壓設(shè)計方法，其特征在干，所述步驟1)中啟動壓力梯度測定過程如下: a)將天然巖心完全飽和原油后靜置,使原油在巖心內(nèi)老化； b)在特低速條件下將液體驅(qū)替到巖心入口端，逐漸建立入口端壓カ； c)當巖心出口端有液體出現(xiàn)時，記錄此時的壓力，該壓カ即為測試巖心的啟動壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的致密砂巖油藏壓裂投產(chǎn)水平流壓設(shè)計方法，其特征在干，所述步驟I)中測試儲層巖心應(yīng)カ敏感的過程如下: a)將完全飽和水的巖樣裝入巖心夾持器中，使液體在巖樣中的流動方向與測定氣體滲透率時氣體的流動方向一致，且保證不會有空氣遺留在系統(tǒng)中； b)保持進ロ壓力值不變，増加圍壓值，使凈壓カ依次増加； c)在每ー壓力點持續(xù)特定時間后，測定巖樣滲透率； d)緩慢減小圍壓，使凈圍壓カ恢復，并在每ー壓力點持續(xù)設(shè)定時間后，測定巖樣滲透率。
【文檔編號】E21B49/00GK103573263SQ201310477006
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】鄧學峰, 羅懿, 劉岳龍, 盧瑜林, 李克智, 屈玉鳳, 符偉兵 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司華北分公司工程技術(shù)研究院