压裂水平气井产能及影响因素研究

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近些年,低渗透气藏的储量在天然气探明储量中占有比例越来越大。由于低渗透气藏渗透率低、连通性差等特点,导致用水平井开发仍不能取得较好的效果,这时就需要用水力压裂等增产措施对储层进行改造,由于地层参数和压裂工艺的不同使得压后的裂缝参数等不一样,增大了产能预测的难度。这样,压后的产能预测和裂缝参数优化就成为提高压裂水平井经济效益中重要的一环。通过文献调研,了解到启动压力梯度和高速非达西效应普遍存在于气体渗流中,于是开始着手建立考虑非达西渗流的压裂水平气井产能公式。本文首先建立了只考虑相邻裂缝之间干扰的模型:将无限大地层的渗流区域划分为地层向裂缝控制椭圆渗流区域和裂缝控制椭圆渗流区域两个部分,通过公式推导,得出单条裂缝的考虑非达西渗流的产能预测模型;在此基础上,推导相邻裂缝干扰的产能预测模型。在推导有限导流及无限导流裂缝当量井径模型和垂直裂缝井的非达西渗流产能公式的基础上,考虑全部裂缝的相互干扰,分别推导了水平井中压开3条裂缝、4条裂缝、5条裂缝的产能预测模型,并通过Matlab编程求出其数值解;在此基础上,类推了n条裂缝情形下的产能预测模型,并给出其求解方法和步骤。通过实例分析,对两种模型进行验证,并对模型的优缺点进行了分析。最后,运用推导的产能公式对诸多产能影响因素进行敏感性分析,并运用正交实验设计对裂缝参数对于压裂水平井产能的影响程度进行排序。通过模型对比,说明裂缝间的干扰对产能的影响较大,因此在预测压裂水平井的产能时要考虑全部裂缝之间的干扰。另外对裂缝参数重要性的排序,对现场压裂施工具有指导意义。
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