延長油田致密油藏水平井產(chǎn)能主控因素研究分析

延長油田致密油藏水平井產(chǎn)能主控因素研究

Summary：針對延長油田某井區(qū)致密油藏直井壓裂單井可采儲量低、經(jīng)濟效益差的問題，生產(chǎn)過程中水平井大多采用壓裂的開發(fā)方式。在通過三維地質(zhì)建模基礎上，通過油藏數(shù)值模擬法、油藏工程方法和歷史擬合法對水力壓裂水平井參數(shù)設計和產(chǎn)能預測開展研究。結(jié)果表明：該井區(qū)通過以上方法揭示空間上動用體積呈長浴盆型，建議合理井距250m、排距70m。最終形成致密油藏壓裂水平井產(chǎn)能主控因素預測方法，可為同類油藏的開發(fā)提供借鑒。Keys：水平井；產(chǎn)能預測；數(shù)值模擬；穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能；KeyWords：HorizontalWell;CapacityForecast;NumericalSimulation;SteadyStateCapacity;0.引言隨著國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)形勢越來越嚴峻，致密砂巖儲層[1-2]及水平井已成為高效開發(fā)油氣田的一種重要手段。內(nèi)外學者對水平井進行了較深入的研究，根據(jù)不同的生產(chǎn)需求提出了不同的水平井產(chǎn)能主控因素研究方法[3]。本次研究然后運用實例數(shù)據(jù)對比了各水平井穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能影響因素，形成致密油藏壓裂水平井產(chǎn)能主控因素預測方法，為油田開發(fā)過程中提供水平井進一步調(diào)整理論依據(jù)。1.區(qū)塊概況延長油田某區(qū)某致密油藏于1999年正式投入開發(fā)，2002年4月前為建產(chǎn)期，1999-2010年采用自然能量開采，產(chǎn)量遞減快，2010年6月開始注水。油井開井132口，日產(chǎn)液207m3，日產(chǎn)油87t，平均單井日產(chǎn)液1.6m3，日產(chǎn)油0.7t，綜合含水54.8%，累計產(chǎn)油80.5×104t。注水井開井31口，日注水量203m3，單井日注水6.5m3，累積注水14.4×104m3，累積注采比0.13。地質(zhì)儲量采出程度4.19%，年采油速度為0.18%。該油田于2013年順河道砂體發(fā)育的方向共開發(fā)12口水平井。2.三維地質(zhì)建模目前常用的建模方法有確定性建模、隨機建模和相控建模方法。本次建模采用確定性建模和隨機建模相結(jié)合的方法，在沉積微相的控制下建立目的層儲層地質(zhì)模型，本次建模的思路主要有：1、對于能夠確定的參數(shù)，優(yōu)先采用確定性建模的方法；2、對于井間不確定的參數(shù)，結(jié)合各方面資料，推測參數(shù)的分布范圍和分布規(guī)律，針對分析結(jié)果展開模擬；3、對于影響因素多的參數(shù)，用合適的隨機模擬方法進行模擬（圖2-1）。圖2-1三維地質(zhì)模型的建模流程圖2.1地質(zhì)建模流程1、建立高精度的三維構(gòu)造模型依據(jù)已有的地質(zhì)認識，以分層數(shù)據(jù)生成的層面作為約束準確的建立了各小層的層面模型；將斷層信息數(shù)字化（圖2-1），并把數(shù)字化以后的斷層數(shù)據(jù)導入建模軟件，初步建立斷層模型，然后根據(jù)斷點數(shù)據(jù)對斷層模型進行修正，直至建立起準確的斷層模型（圖2-2）。圖2-1研究區(qū)三維地質(zhì)單井模型2、應用確定性建模方法建立沉積微相模型以沉積微相為約束，應用確定性建模方法建立起沉積微相模型。3、利用確定性建模與隨機建模相結(jié)合的方法來建立儲層參數(shù)的三維地質(zhì)模型在沉積相相模型的基礎上，以測井解釋過的儲層物性參數(shù)為基礎，通過序貫高斯模擬方法實現(xiàn)孔隙度和滲透率參數(shù)的三維地質(zhì)模型，同時以孔隙度的模擬實現(xiàn)為約束，通過序貫高斯協(xié)同模擬方法建立滲透率和含有飽和度的三維地質(zhì)模型。2.2模型范圍及網(wǎng)格確定本次研究建立某區(qū)塊水平井區(qū)精細地質(zhì)模型，研究區(qū)面積85.7km2。網(wǎng)格步長設置為30m×30m，為加強模型垂向特征表征效果，垂向細化為175個沉積單元，網(wǎng)格平均厚度為0.2m，總網(wǎng)格數(shù)11138400（圖2-3）。圖2-2研究區(qū)地震解釋斷層三維空間顯示圖圖2-3研究區(qū)目的層沉積微相模型3.三維產(chǎn)能預測技術數(shù)值求解基于致密油藏中冪律流體不穩(wěn)定滲流的數(shù)學模型[4-5]，采用三維直角坐標中心差分網(wǎng)格，通過逐步回歸法，假定水平井出口端壓力為井底流壓，且無井筒損失。首先，計算出各差分網(wǎng)格內(nèi)的地層壓力；再將地層壓力作為已知值，重新計算每個射孔段的產(chǎn)量等；收斂后如此反復計算，直至達到指定精度為止.數(shù)模應用及模式分析基于水平井三維產(chǎn)能預測技術，結(jié)合儲層流體流動特征表征技術，通過數(shù)值模擬方法，可直觀有效解析流體在裂縫內(nèi)外流速特征及方向特征。4.1基于網(wǎng)格加密技術的水平井裂縫表征及刻畫采用了水平井裂縫網(wǎng)格加密技術，分別將射孔數(shù)據(jù)、裂縫半長參數(shù)等數(shù)據(jù)加入到地質(zhì)模型中，隨后實現(xiàn)了水力壓裂的模型刻畫（表4-1、圖4-2、圖4-1）。表4-1研究區(qū)某水平井壓裂裂縫網(wǎng)絡描述縫網(wǎng)長度（m）縫網(wǎng)寬度（m）縫網(wǎng)高度（m）方位縫底（MD）縫頂（MD）SRV(萬方)第二段E:160W:170N：95S：6834NE853第三段E:130W:170N：62S：7526NE858第四段E:160W:170N：95S：6817NE852整體896.4圖4-1研究區(qū)水平井裂縫分布三維立體圖圖4-2研究區(qū)水平井裂縫三維立體模型4.2裂縫預測基礎上建立物性模型在裂縫表征及沉積微相控建模的基礎上建立研究區(qū)孔隙度、滲透率、飽和度模型（如圖4-3）。沉積相約束下屬性建模概率體約束建模手段可以同時融合多個趨勢的控制作用，且在沒有井點約束的位置也能很好地體現(xiàn)地質(zhì)學家對于工區(qū)的經(jīng)驗認識。（a）沉積相柵狀圖模型（b）孔隙度柵狀圖模型（c）滲透率柵狀模型（d）含油飽和度滲透率模型圖4-3研究區(qū)屬性模型采用網(wǎng)格加密技術實現(xiàn)了水平井區(qū)裂縫的三維精細表征[6]，開展基于儲層砂體分布、沉積相約束等多因素分析[7]，建立水平井區(qū)三維地質(zhì)模型與孔滲飽屬性模型，單井準確率大于90%，儲量誤差小于3%。對粗化方法進行優(yōu)選，最終建立研究區(qū)水平井區(qū)數(shù)值模擬模型。4.3三維產(chǎn)能預測約束下水平井數(shù)值模擬技術在以上精細地質(zhì)模型（網(wǎng)格精度30m*30m*0.2m）網(wǎng)格粗化基礎上，基于以上三維產(chǎn)能預測公式，應用儲層流體流動特征表征技術（準確表征致密砂巖水平井裂縫區(qū)域流體流量及流體向量），進行了研究區(qū)數(shù)值模擬歷史擬合（圖4-4）。利用單因素分析技術，討論不同水平井方位、水平井間距、裂縫特征（裂縫半長、簇間距），對產(chǎn)油能力的影響（圖4-5）。通過三維產(chǎn)能預測約束下水平井數(shù)值模擬技術進一步揭示了下部動用范圍小，中上部動用范圍大，空間上動用體積呈長浴盆型（圖4-5），確認了油相流體流動范圍90m—120m，建議合理井距250m、排距70m（圖4-6、圖4-4）。圖4-4歷史擬合后最終數(shù)值模擬模型圖4-5致密空間動用程度模型動用范圍剖面圖——含油飽和度縱剖面（a）動用范圍剖面圖——含油飽和度橫剖面（b）圖4-6動用范圍橫縱剖面圖（a、b）圖4-7不同井距隨時間累計產(chǎn)量模型示意圖圖4-8不同井距動用特征表征5.結(jié)論（1）通過三維預測產(chǎn)能預測數(shù)值差分技術討論得，該致密砂巖研究區(qū)水平井產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)能主要影響因素：水平井結(jié)結(jié)構(gòu)、井網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)時間。（2）通過三維產(chǎn)能預測約束下水平井數(shù)值模擬技術進一步揭示了下部動用范圍小，中上部動用范圍大，空間上動用體積呈長浴盆型，確認了油相流體流動范圍90m-120m，建議合理為井距250m、排距70m。Reference朱筱敏,潘榮,朱世發(fā),魏巍,葉蕾.致密儲層研究進展和熱點問題分析[J].地學前緣,2018,25(02):141-146.[2]ZhangB,KangD,MaS,etal.DensificationandFractureTypeofDesertinTightOilReservoirs:ACaseStudyoftheFuyuTightOilReservoirintheSanzhaoDepression,SongliaoBasin[J].Lithosphere,2021,2021(Special4):2609923.[3]王明,朱維耀,宋考平.非牛頓流體多分支水平井產(chǎn)能模型及數(shù)值模擬[J].大慶石油學院學報,2006(05):38-41+128.[4]潘元,王永輝,車明光,廖銳全,鄭恒.基于灰色關聯(lián)投影隨機森林算法的水平井壓后產(chǎn)能預測及壓裂參數(shù)優(yōu)化[J].西安石油大學學報(自然科學版),2021,36(05):71-76.[5]王志平,朱維耀,岳明,高英,趙光杰,王海慶.低、特低滲透油藏壓裂水平井產(chǎn)能計算方法[J].北京科技大學學報,2012,34(07):750-754.DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.07.001.[6]牟珍寶,袁向春,朱筱敏.低滲透油藏壓裂水平井產(chǎn)能計算方法/r/