CN114065113A - 一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 - Google Patents
一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114065113A CN114065113A CN202111400752.3A CN202111400752A CN114065113A CN 114065113 A CN114065113 A CN 114065113A CN 202111400752 A CN202111400752 A CN 202111400752A CN 114065113 A CN114065113 A CN 114065113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimensionless
- well
- pressure
- horizontal
- reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 88
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 56
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 30
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 18
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 230000005465 channeling Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 20
- 238000011161 development Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004613 tight binding model Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Economics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Algebra (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Operations Research (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geometry (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
Abstract
本发明公开一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,根据注采井排列方式、压裂作业参数及储层基本物性信息建立基本物理模型,基于基本物理模型,根据双重孔隙介质拉普拉斯域源函数分别求取水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降;从而得到考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解,进行Stehfest数值反演得到实空间井底无因次压力解,进而绘制井井底无因次压力、压力导数与无因次时间之间的关系,完成分析。本发明考虑了裂缝及水平井筒有限导流均为有限导流能力,实现方法简洁,所需物理参数可测,实用性好。
Description
技术领域
本发明涉及油气藏开发技术领域,具体涉及一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法。
背景技术
自然裂缝储层油气开发过程中,通常需要向地下注水来补充地层能量,采用压裂作业方式改善地层渗透率,随着水平钻井技术和水力压裂技术的发展,压裂水平井已经广泛被应用于低渗油藏开发中,而开发初期合理的井参数设置及开发过程中技术对策的制定在提高水平井油气产量方面效果显著。试井分析是监测油井生产动态、调整生产方案的重要手段,当代试井分析的核心问题在于建立表征正确的、符合实际地质情况的物理模型。因此对于自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法具有重要意义。
在自然裂缝储层压裂水平井注水开发过程中,观察井井底的压力由三部分构成,分别来自人造裂缝、水平井筒及注水井的压力贡献。
Barenblatt and Zheltov首次提出用于等效天然裂缝储层的双孔隙介质模型。在此模型基础上,Warren and Root假设渗性透地层由两类区域组成,通过引入了孔隙度流动参数和储存比参数,来描述双孔隙介质和均质介质之间的偏差,提高对地层中原生(粒间)空隙和次生(裂隙或孔洞)孔隙的描述。Gringarten和Ramey应用瞬时Green函数和Newman乘积法研究了完全穿透均质地层的无限导流垂直裂缝的压力响应,并给出了一系列不同形式边界油藏的不稳定压力解析解。Cinco-Ley和Samaniego在有限导流能力裂缝的研究工作中指出,含垂直裂缝井储层中流体的流动形式根据其渗流特征可分为四个阶段:裂缝线性流阶段;底层裂缝双线性流阶段;底层线性流和拟径径向阶段,并给出相应阶段的压力解。Lee和Brockenbrough在研究有限导流垂直裂缝井的瞬时压力响应时,提出了一种全新的流动模型-三线性流动模型,并给出了该模型早期流动时的压力解析解。Houali和Tiab应用压力导数函数分析了各向异性介质中水平井的干扰试井,给出了相应的无因此压力和无因此压力导数典型模板。Al-Farhan测试了水平井为激动井时,在其它四口井中观测到的压力数据,计算得到了储层参数及水平激动井和其它四口井之间的连通性。Larsen and Hegre在单条和多条裂缝水平井的压力响应研究中,假设流体只通过裂缝进入井筒,而不会直接流入井筒,并给出了模型的压力解。Chen和Raghavan在计算矩形油藏中多条裂缝井的产量问题的研究工作中,应用点源解的思想给出了一种计算垂直裂缝矩形油藏的的压力分布的算法,并应用该算法得到了矩形油藏多条裂缝水平井的压力分布情况。
综上所述,现有的试井分析方法存在主要存在以下问题是:
当前的主要试井分析方法都是假设流体先进入裂缝再流入水平井筒,流体不直接进入水平井筒,但是在实际情况中,会有一定量的流体直接进入井筒,而且当水平井超过一定长度后,水平井筒内的压力降不可忽略。另一方面,采用注水开发方式的时候,应用单井试井模型显然忽略了激动井对观察井井底压力的干扰作用,因此自然裂缝储层压裂水平井注水开发过程中,对地层压力变化过程分析时,应将上述两个问题考虑在内,构建更加符合实际的物理模型。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供了一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,考虑了水平井筒和注水井的影响,以分析不同井参数时井底压力的变化规律,利于自然裂缝储层压裂水平井注水开发。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,包括以下步骤:
步骤S1:假设储层压力变化分别由水力压裂裂缝、水平井筒及注水井三部分导致,根据注采井排列方式、压裂作业参数及储层基本物性信息建立基本物理模型,
步骤S2:基于基本物理模型,根据双重孔隙介质拉普拉斯域源函数分别求取水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降;
根据水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降,得到考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解:
步骤S3:对考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解进行Stehfest数值反演得到实空间井底无因次压力解;
对考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解进行Stehfest数值反演得到实空间井底无因次压力解;
步骤S4:根据实空间井底无因次压力解绘制井井底无因次压力、压力导数与无因次时间之间的关系,完成分析。
进一步的,步骤S1中,注采井排列方式包括油井和注水井的空间位置关系,压裂作业参数包括水平井的长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长、产油量及注水量,储层基本物性信息包括储层渗透率、孔隙度及流体性质。
进一步的,基本物理模型为半空间无限大储层,基本物理模型顶底界面为不可渗透边界,垂直方向厚度确定,水平方向上无限延伸,储层各空间位置的初始压力相同,储层流体为单相微可压缩流体,水平压裂井包含N条有限导流能力裂缝均完全穿透底层,注水井分布在水平井周围,观察井井底压力由人工裂缝、水平井筒和注水井三部分导致。
其中:f(s)=[sω(1-ω)+λ]/[s(1-ω)+λ]
ω=(Vφct)f/[(Vφct)f+(Vφct)ma]
λ=α(kma/kf)L2
式中,qfiD为第i条裂缝生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,hD为无因次地层厚度,Lf为裂缝半长,s为拉普拉斯变量;LfD为无因次裂缝半长,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xwiD为第i条裂缝无因次位置横坐标,α为积分变量,yD为无因次纵坐标,ywiD为第i条裂缝无因次位置纵坐标,ω为储容比,λ为窜流系数,(Vφct)f为裂缝***储容,(Vφct)ma为基质***储容,kma为基质渗透率,kf为裂缝渗透率,L为参考长度;qfi为第i条裂缝产量,h为垂直方向厚度,w为裂缝宽度。
式中,qh为水平井筒产量,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,hD为无因次地层厚度,Lh为水平井筒长度,s为拉普拉斯变量,LhD为无因次水平井筒长度,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xwD为无因次井底位置横坐标,yD为无因次纵坐标,ywD为无因次井底纵坐标位置,z为空间坐标,zw为z方向井底坐标,hD为无因次地层厚度;
式中,rw为水平井筒半径,kh为水平井筒渗透率。
式中,qki为第i口注水井注水量,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,L为参考长度,hD为无因次地层厚度,s为拉普拉斯变量,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xkiD为第i口注水井无因次井底位置横坐标,yD为第i口注水井无因次井底位置纵坐标,ykiD为第i口注水井无因次井底位置纵坐标。
进一步的,步骤S3中,实空间井底无因次压力解通过下式计算得到:
式中,θ为偶数且8≤θ≤16。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果在于:
本发明考虑了干扰井及水平井筒对井底的压力贡献,解决了传统试井解释方法未考虑水平井筒产油及注水井影响对井底压力的缺陷,同时考虑了裂缝及水平井筒有限导流均为有限导流能力,实现方法简洁,所需物理参数可测,实用性好,可用于自然裂缝储层油田注水开发过程中水平压裂井试井分析和早期开发技术政策的制定,以保证油井的高效生产。
附图说明
图1为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法流程图;
图2为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井物理模型示意图;
图3为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析与单井试井分析方法流动阶段典型曲线图;
图4为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析地层压力分布图;其中,(a)为第一线性流动阶段储层压力分布图,(b)为第一线性流动阶段压力分布俯视图,(c)为裂缝间干扰流动阶段储层压力分布图,(d)为裂缝间干扰流动阶段储层压力分布俯视图,(e)为第二线性流动阶段储层压力分布图,(f)为第二线性流动阶段压力分布俯视图,(g)为井间干扰流动阶段储层压力分布图,(h)为井间干扰流动阶段储层压力分布俯视图。
图5为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析不同裂缝长度观察井井底无因此压力曲线图;
图6为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析不同裂缝数量观察井井底无因此压力曲线图;
图7为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析不同裂缝间距观察井井底无因此压力曲线图;
图8为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析不同注水井数量观察井井底无因此压力曲线图;
图9为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析不同井距观察井井底无因此压力曲线图;
图10为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析计算曲线与实测压力数据拟合图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本实施例提供一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S1:采集储层基本物性,根据注采井排列方式、压裂作业参数及储层基本物性等信息建立基本物理模型,其中,假设储层压力变化分别由水力压裂裂缝、水平井筒及注水井三部分导致;
其中,注采井排列方式指油井和注水井的空间位置关系,压裂作业参数包括水平井的长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长、产油量及注水量,储层基本物性包括储层渗透率、孔隙度及流体性质等物性参数。
基本物理模型为半空间无限大储层,其顶底界面为不可渗透边界,垂直方向厚度h一定,水平方向上无限延伸,储层各空间位置的初始压力pi相同,储层流体为单相微可压缩流体,忽略毛细管力和重力作用,水平压裂井包含N条有限导流能力裂缝均完全穿透底层,水平井筒长度为L,裂缝高度为hf,裂缝半长为Lf,注水井的数量为M,注水井分布在水平井周围,观察井井底压力由人工裂缝、水平井筒和注水井三部分导致。
步骤S2:基于基本物理模型,根据双重孔隙介质拉普拉斯域源函数分别求取水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降,并对以下参数进行无因次化处理:
xD=x/L;yD=y/L;zD=y/L
各参数的物理意义如下:
B 地层体积系数
h 地层厚度
hD 无因次地层厚度
k 渗透率
kf 裂缝渗透率
kh 水平井筒渗透率
L 参考长度
Lf 裂缝半长
LfD 无因次裂缝半长
LhD 无因次水平井筒长度
Δpf 裂缝导致的压降
q 油井生产速度
qfiD 第i条裂缝无因次拉普拉斯域生产速度
qhD 水平井筒无因次拉普拉斯域生产速度
qkiD 第i口注水井的注水速度
rw 水平井筒半径
s 拉普拉斯变量
根据双孔介质拉普拉斯域源函数,确定第i条有限导流能力裂缝引起的压降为:
其中:f(s)=[sω(1-ω)+λ]/[s(1-ω)+λ]
ω=(Vφct)f/[(Vφct)f+(Vφct)ma]
λ=α(kma/kf)L2
式中,qfiD为第i条裂缝无因次拉普拉斯域生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,hD为无因次地层厚度,Lf为裂缝半长,s为拉普拉斯变量;LfD为无因次裂缝半长,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xwiD为第i条裂缝无因次位置横坐标,α为积分变量,yD为无因次纵坐标,ywiD为第i条裂缝无因次位置纵坐标,ω为储容比,λ为窜流系数,(Vφct)f为裂缝***储容,(Vφct)ma为基质***储容,kma为基质渗透率,kf为裂缝渗透率,L为参考长度;qfi为第i条裂缝生产速度,h为垂直方向厚度,w为裂缝宽度。
水力压裂裂缝导致的拉普拉斯域压降为:
根据双重孔隙介质拉普拉斯域源函数,无限导流能力水平井筒引起的压降为:
式中,qh为水平井筒生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,hD为无因次地层厚度,Lh为水平井筒长度,s为拉普拉斯变量,LhD为无因次水平井筒长度,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xwD为无因次井底位置横坐标,yD为无因次纵坐标,ywD为为无因次井底位置纵坐标,z为空间坐标,zw为z方向井底坐标,hD为无因次地层厚度。
井筒内的压降为:
式中,qh为水平井筒生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,Lh为水平井筒长度,rw为水平井筒半径,kh为水平井筒渗透率。
因此有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域无因次地层压降为:
第i口注水井引起的拉普拉斯域内无因次压降为:
式中,qki为第i口注水井无生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,L为参考长度,hD为无因次地层厚度,s为拉普拉斯变量,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xkiD为第i口注水井无因次位置横坐标,yD为无因次纵坐标,ykiD为第i口注水井无因次位置纵坐标。
所有的注水井引起的压降为:
引入各物理量的无因次形式,根据叠加原理,可得到拉普拉斯域无因次压力解为:
考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解为:
上述公式中的参数含义如下:
B 地层体积系数
ct 地层压缩系数
CD 无因次井储系数
d 任意两条裂缝之间的距离
h 地层厚度
hD 无因次地层厚度
hfD 无因次裂缝深度
k 渗透率
kf 裂缝渗透率
kh 水平井筒渗透率
K0 第二类修正零阶贝塞尔函数
L 参考长度
Lf 裂缝半长
LfD 无因次裂缝半长
LhD 无因次水平井筒长度
M 注水井数量
N 裂缝数量
Δpf 裂缝导致的压降
q 油井生产速度
qfiD 第i条裂缝无因次拉普拉斯域生产速度
qhD 水平井筒无因次拉普拉斯域生产速度
qkiD 第i口注水井的注水速度
rw 水平井筒半径
s 拉普拉斯变量
S 表皮因子
步骤S3:对考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解进行Stehfest数值反演即可得到实空间井底无因次压力解;
Stehfest数值反演算法的形式为:
其中,N为偶数且8≤N≤16,Vi为:
上式中,i和k为哑变量,是迭代过程中的运算次数。
步骤S4:根据实空间井底无因次压力解绘制并观察井井底无因次压力、压力导数与无因次时间之间的关系,完成分析过程。
下面以具体实例说明本发明。
井信息及储层基本参数如表1所示:
除此之外,还需获取油井与注水井的井底坐标信息,产油量及注水量等必要信息。
首先将各参数带入到以下各式中进行无因次化处理。
xD=x/L;yD=y/L;zD=y/L
然后将无因次化后的各物理量带入到以下解析解当中可求得观察井井底拉普拉斯域压力。
其中:
考虑井储效应和表皮因子后的拉普拉斯域井底压降为:
再将考虑井储效应和表皮因子后的拉普拉斯域井底压降进行Stehfest数值反演即可得到实空间中生产井井底的压力解。
其中,N为偶数且8≤N≤16,Vi为:
根据所得实空间无因次压力解绘制观察井井底无因次压力,压力导数与无因次时间之间的关系。
分析某一参数对观察井井底无因次压力影响时,则该参数取不同值,其他参数保持不变。分析裂缝长度、裂缝数量、裂缝间距、注水量及井间距对井底无因次压力的影响。
图3为本发明实施例在有无注水井时无因次压力及其导数随无因次时间变换的曲线,从图3的压力导数曲线中可以看出随时间增加,当存在注水井干扰时,储层流体的流动可分为七个阶段,分别为:(1)井储效应阶段;(2)过渡阶段;(3)第一线性流动阶段;(4)裂缝间干扰流动阶段;(5)第二线性流动阶段;(6)拟径向流东阶段;(7)注水井干扰阶段。
图4为本发明实施例中自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析地层压力分布图;其中,(a)为第一线性流动阶段储层压力分布图,(b)为第一线性流动阶段储层压力分布俯视图,(c)为裂缝间干扰阶段储层压力分布图,(d)为裂缝间干扰阶段储层压力分布俯视图,(e)为第二线性流动阶段储层压力分布图,(f)为第二线性流动阶段储层压力分布俯视图,(g)为井间干扰阶段储层压力分布图,(h)为井间干扰阶段储层压力分布俯视图。
图5是经本发明方法分析后不同裂缝长度时,观察井井底无因次压力随无因次时间的变化关系。从图5可以看出,不同裂缝半长的早期及晚期压力曲线和压力导数曲线完全重合,但在中期阶段,随着裂缝半长的增加,压力及压力导数曲线下移,裂缝间干扰作用减弱甚至消失。
图6是经本发明方法分析后不同裂缝数量时,观察井井底无因次压力随无因次时间的变化关系。从图6可以看出不同数量裂缝时的压力及其导数曲线后期完全重合,前中期的特征表现为随着裂缝条数的增加,压力回复曲线先增后减,在前三个流动阶段,裂缝数量越多,井底压力越大,到第二线性流动及裂缝干扰流动阶段,随着裂缝数量的增多,缝间干扰作用减弱,压力及压力导数曲线开始下移。
图7是经本发明方法分析后不同裂缝间距时,观察井井底无因次压力随无因次时间的变化关系。从图7可以看出,裂缝间距主要影响流体流动的第三阶段和第四阶段,即第一线性流动阶段和裂缝间干扰流动阶段,其他阶段的井底压力及其导数曲线完全一致,随着裂缝间距的不断增大,压力及其倒数曲线开始下移,裂缝间的干扰作用增强。
图8是经本发明方法分析后不同注水速度时,观察井井底无因次压力随无因次时间的变化关系。从图8可以看出,注水速度的大小只对干扰流动阶段的压力及其导数曲线有影响,其他阶段不同注水速度的井底压力及其导数曲线完全相同。在注水干扰阶段,随着注水速度的增加,压力及其导数曲线下移,这是因为注水井使地层能量得到了不同程度补充,注水速度越大,井底变化越缓慢。
图9是经本发明方法分析后不同井间距时,观察井井底无因次压力随无因次时间的变化关系。从图9可以看出,注水井的与生产井之间的距离对压力曲线有着显著的影响,随着距离变大,注水井的干扰作用越滞后发生,压力及其导数上移。这是由于井间距越小,注水作用引起地层的压力变化就越早波及到水平井附近,对生产井的压力回复曲线产生干扰作用。
图10是经本发明方法分析后计算曲线与实测压力数据拟合图,从图10可以看出,黑色实线表示根据本文模型所计算出的压力及压力倒数曲线,蓝线表示对该井的历史压力测试数据,可以看到,生产井的测试压力数据和根据模型计算出的压力曲线具有较好的一致性。
由上可知,本发明克服了传统单井试井分析方法未考虑干扰井及水平井筒对井底压力影响的缺陷,计算方法简洁,物理参数明确,可实现性好,可用于自然裂缝储层水平压裂井注水开发试井分析。
以上所述的具体实施案例,本发明的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:假设储层压力变化分别由水力压裂裂缝、水平井筒及注水井三部分导致,根据注采井排列方式、压裂作业参数及储层基本物性信息建立基本物理模型,
步骤S2:基于基本物理模型,根据双重孔隙介质拉普拉斯域源函数分别求取水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降;
根据水力压裂裂缝的拉普拉斯域内无因次地层压降、有限导流能力水平井筒导致的拉普拉斯域内无因次地层压降及注水井导致的拉普拉斯域内无因次地层压降,得到考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解:
步骤S3:对考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解进行Stehfest数值反演得到实空间井底无因次压力解;
对考虑井储效应和表皮因子的拉普拉斯域无因次压力解进行Stehfest数值反演得到实空间井底无因次压力解;
步骤S4:根据实空间井底无因次压力解绘制井井底无因次压力、压力导数与无因次时间之间的关系,完成分析。
2.根据权利要求1所述的一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,其特征在于,步骤S1中,注采井排列方式包括油井和注水井的空间位置关系,压裂作业参数包括水平井的长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长、产油量及注水量,储层基本物性信息包括储层渗透率、孔隙度及流体性质。
3.根据权利要求1所述的一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法,其特征在于,基本物理模型为半空间无限大储层,基本物理模型顶底界面为不可渗透边界,垂直方向厚度确定,水平方向上无限延伸,储层各空间位置的初始压力相同,储层流体为单相微可压缩流体,水平压裂井包含N条有限导流能力裂缝均完全穿透底层,注水井分布在水平井周围,观察井井底压力由人工裂缝、水平井筒和注水井三部分导致。
其中:f(s)=[sω(1-ω)+λ]/[s(1-ω)+λ]
ω=(Vφct)f/[(Vφct)f+(Vφct)ma]
λ=α(kma/kf)L2
式中,qfiD为第i条裂缝生产速度,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,hD为无因次地层厚度,Lf为裂缝半长,s为拉普拉斯变量;LfD为无因次裂缝半长,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xwiD为第i条裂缝无因次位置横坐标,α为积分变量,yD为无因次纵坐标,ywiD为第i条裂缝无因次位置纵坐标,ω为储容比,λ为窜流系数,(Vφct)f为裂缝***储容,(Vφct)ma为基质***储容,kma为基质渗透率,kf为裂缝渗透率,L为参考长度;qfi为第i条裂缝产量,h为垂直方向厚度,w为裂缝宽度。
式中,qki为第i口注水井注水量,μ为流体粘度,B为地层体积系数,k为渗透率,L为参考长度,hD为无因次地层厚度,s为拉普拉斯变量,K0为第二类修正零阶贝塞尔函数,xD为无因次横坐标,xkiD为第i口注水井无因次井底位置横坐标,yD为第i口注水井无因次井底位置纵坐标,ykiD为第i口注水井无因次井底位置纵坐标。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111400752.3A CN114065113B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111400752.3A CN114065113B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114065113A true CN114065113A (zh) | 2022-02-18 |
CN114065113B CN114065113B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=80276001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111400752.3A Active CN114065113B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114065113B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116696293A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-09-05 | 常州大学 | 一种裂缝性背斜油藏注采井组干扰的识别方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016192077A1 (zh) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种致密气压裂水平井数值试井模型建立求解方法 |
CN110532592A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-12-03 | 西南石油大学 | 一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法 |
AU2020100337A4 (en) * | 2020-01-09 | 2020-04-16 | China University Of Geosciences, Beijing | Method and system for generating unsteady-state well test chart of highly-deviated well in gas reservoir |
RU2732868C1 (ru) * | 2019-06-10 | 2020-09-24 | Саусвест Петролиэм Юниверсити (СВПЮ) | Способ расчета продуктивности горизонтальных скважин в залежах сланцевого газа при гидроразрыве в условиях нестационарной диффузии |
CN111980654A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-11-24 | 西南石油大学 | 一种非均匀页岩油藏分段压裂水平井产能计算方法 |
CN112196510A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-08 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种分段压裂大斜度气井试井图版生成方法及*** |
CN113111582A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-13 | 中国石油大学(北京) | 基于深度学习的页岩储层试井智能解释分析方法及装置 |
CN113255092A (zh) * | 2020-02-10 | 2021-08-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 体积压裂水平井特征点拟合反演方法、电子设备及介质 |
-
2021
- 2021-11-19 CN CN202111400752.3A patent/CN114065113B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016192077A1 (zh) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种致密气压裂水平井数值试井模型建立求解方法 |
RU2732868C1 (ru) * | 2019-06-10 | 2020-09-24 | Саусвест Петролиэм Юниверсити (СВПЮ) | Способ расчета продуктивности горизонтальных скважин в залежах сланцевого газа при гидроразрыве в условиях нестационарной диффузии |
CN110532592A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-12-03 | 西南石油大学 | 一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法 |
AU2020100337A4 (en) * | 2020-01-09 | 2020-04-16 | China University Of Geosciences, Beijing | Method and system for generating unsteady-state well test chart of highly-deviated well in gas reservoir |
CN113255092A (zh) * | 2020-02-10 | 2021-08-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 体积压裂水平井特征点拟合反演方法、电子设备及介质 |
CN111980654A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-11-24 | 西南石油大学 | 一种非均匀页岩油藏分段压裂水平井产能计算方法 |
CN112196510A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-08 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种分段压裂大斜度气井试井图版生成方法及*** |
CN113111582A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-13 | 中国石油大学(北京) | 基于深度学习的页岩储层试井智能解释分析方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
刘启国;徐有杰;刘义成;齐生芝;: "夹角断层多段压裂水平井试井求解新方法", 应用数学和力学, no. 05, 9 May 2018 (2018-05-09), pages 70 - 79 * |
姚军;刘丕养;吴明录;: "裂缝性油气藏压裂水平井试井分析", 中国石油大学学报(自然科学版), no. 05, 20 October 2013 (2013-10-20), pages 113 - 119 * |
王本成;贾永禄;李友全;聂仁仕;于伟杰;蔡明金;: "多段压裂水平井试井模型求解新方法", 石油学报, no. 06, 15 November 2013 (2013-11-15), pages 124 - 130 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116696293A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-09-05 | 常州大学 | 一种裂缝性背斜油藏注采井组干扰的识别方法 |
CN116696293B (zh) * | 2023-04-14 | 2024-04-02 | 常州大学 | 一种裂缝性背斜油藏注采井组干扰的识别方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114065113B (zh) | 2024-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110206522B (zh) | 一种页岩气藏压裂水平井压裂液返排模拟方法 | |
CN110532592B (zh) | 一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法 | |
CN105735960B (zh) | 一种低渗透油气藏水平井分段多簇压裂簇间距优化方法 | |
CN104989341B (zh) | 一种确定低渗透油藏有效驱替注采井距的方法 | |
CN107462936B (zh) | 利用压力监测资料反演低渗透储层非达西渗流规律的方法 | |
CN109209333B (zh) | 页岩气多井群高效开采间距优化方法 | |
CN107066769B (zh) | 适用于超深层裂缝型碳酸盐岩储层的高效酸化设计方法 | |
CN109522634A (zh) | 一种致密气多段体积压裂水平井数值分析方法 | |
CN107503739B (zh) | 一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法 | |
CN106570262B (zh) | 一种储层构型结构的描述方法 | |
CN106469333B (zh) | 一种低渗稠油油藏水平井热采压力分布预测方法 | |
CN111353205A (zh) | 用于致密气藏产水气井地层压力和动态产能的计算方法 | |
CN111734394B (zh) | 一种确定致密油藏压裂井不定常流井底压力的方法 | |
CN108959767A (zh) | 一种窄河道型气藏不同井型凝析油伤害数值模拟方法 | |
CN109726945B (zh) | 用于致密油藏复杂缝网的试井解释方法 | |
CN108614902A (zh) | 一种生产制度变化的页岩气井生产数据分析方法 | |
CN112031719A (zh) | 一种基于流动系数下启动压力的油藏开发方式优选方法 | |
CN112196510A (zh) | 一种分段压裂大斜度气井试井图版生成方法及*** | |
CN114065113A (zh) | 一种自然裂缝储层多段压裂水平井干扰试井分析方法 | |
CN111950112B (zh) | 一种适用于底部封闭的碳酸盐岩储层动态分析方法 | |
CN101424185A (zh) | 注采主流线与分流线油藏剩余油参数特征及关系的地球化学测定方法 | |
CN105804713B (zh) | 一种快速确定注水井各小层井口注水启动压力的方法 | |
CN115809536A (zh) | 一种页岩气井多段压裂改造的评价方法 | |
CN111950111B (zh) | 一种适用于底部开放的碳酸盐岩储层动态分析方法 | |
CN112035993B (zh) | 一种底部定压的碳酸盐岩储层测试评价方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |