低渗透气藏压裂水平井优化设计研究

作     者：张雪娇 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：董平川

授予年度：2018年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：低渗透气藏 压裂水平井 启动压力梯度 产能预测模型 产能影响因素优化设计 

摘      要：水平井压裂作为目前高效开发低渗透气藏的关键技术,在油田应用广泛。但是由于低渗透气藏存在启动压力梯度等复杂的渗流现象导致了气体在储层流动的非线性和产能预测的困难。因此较为准确合理地预测压裂水平井的产能对于低渗透气藏的高效开发具有重要的意义。首先,本文分析了Y气藏开发过程中存在的单井初始产量低以及产量递减快的问题,发现启动压力梯度对气藏产能的影响很大。其次,建立了更加符合气藏实际流动特性的分区物理模型,将气体的渗流划分为四个区域,基于此建立了考虑启动压力梯度的非稳态渗流数学模型;然后,利用无因次化处理和拉普拉斯变换,将各区域的渗流方程进行耦合,求取了拉式空间下的产能方程,利用Stehfest数值反演得到了产能模型的半解析解,并进行了产能预测模块的编制。最后,对产能影响因素进行了分析、重要性排序和优化设计,它们的影响程度由高到低为:人工裂缝间距、人工裂缝条数、人工裂缝渗透率、水平井段长度、人工裂缝半长;并且,基于本文中各影响因素的不同方案值,得出了产能影响因素的最优组合,在一定程度上实现了Y气藏产能的优化。本文的研究成果对于利用压裂水平井高效开发Y气藏具有重要的指导意义,同时对于开发相似的低渗透气藏也具备一定的参考价值。