垂直裂縫井開發(fā)低滲透氣藏產(chǎn)能方程求解新方法-論文.pdf

《垂直裂縫井開發(fā)低滲透氣藏產(chǎn)能方程求解新方法-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第14卷第15期2014年5月科學(xué)技術(shù)與工程Vo1．14No．15May20141671—1815(2014)15-0047—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．垂直裂縫井開發(fā)低滲透氣藏產(chǎn)能方程求解新方法馬旭陳小凡張芨強(qiáng)馬俊修張弛喻竹(西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610500；中國石油大學(xué)(jE京)，北京102249)摘要為更加有效地表征氣藏壓裂后地層流體滲流規(guī)律的變化，得到預(yù)測更接近實(shí)際的產(chǎn)能動(dòng)態(tài)方程，進(jìn)而得到更加準(zhǔn)確的絕對無阻流量值?；诜€(wěn)定流理論，根據(jù)低滲透氣藏壓裂后氣井的滲流

2、特征，引入橢圓坐標(biāo)的拉梅系數(shù)；并采用橢圓積分方法重新推導(dǎo)、建立了考慮啟動(dòng)壓力梯度影響的低滲透氣藏垂直裂縫井的產(chǎn)能動(dòng)態(tài)預(yù)測方程。研究結(jié)果表明：氣體滲流中啟動(dòng)壓力梯度是一種附加阻力，其越大氣井產(chǎn)量越低；裂縫導(dǎo)流能力越強(qiáng)、裂縫越長，整個(gè)滲流過程總壓降越小，氣井產(chǎn)量越高。低滲透氣藏壓裂設(shè)計(jì)中，當(dāng)裂縫達(dá)到極限導(dǎo)流能力后，限制低滲透氣藏產(chǎn)量的重要因素之一是橢圓滲流能力的大小，此時(shí)增加裂縫長度對增產(chǎn)更有效。某壓裂氣井實(shí)例計(jì)算得絕對無阻流量值與試井結(jié)果的相對誤差為2．8％。關(guān)鍵詞低滲氣藏橢圓積分啟動(dòng)壓力梯度垂直裂縫井拉梅系數(shù)中圖法分類號TE375；文獻(xiàn)標(biāo)志碼A根據(jù)氣井穩(wěn)產(chǎn)的要求，常取氣井絕對

3、無阻流量1產(chǎn)能方程推導(dǎo)的1／3～1／5作為氣井的合理產(chǎn)量。通常采用系統(tǒng)試井方法、近似的理論模型法以及氣藏?cái)?shù)值模擬方1．1地層橢圓流法等進(jìn)行計(jì)算¨I2J，但各有應(yīng)用條件的限制和局限垂直裂縫井工作時(shí)，在地層中誘發(fā)平面二維橢性。垂直裂縫井產(chǎn)能方程用于氣井無阻流量的求圓滲流，即形成以裂縫端點(diǎn)為焦點(diǎn)的共軛等壓橢圓取，具有重要意義。近年來，垂直裂縫井的產(chǎn)能計(jì)算和雙曲線族n。直角坐標(biāo)和橢圓坐標(biāo)的關(guān)系為主要有保角變換法l4；橢圓流模型與雙線性流模』口cos叼f1)型結(jié)合法；將儲(chǔ)層中氣體的流動(dòng)考慮為徑向流ty=bsinr／和線性流組合模型法以及其他垂直裂縫氣井的f0=，Jfcr，’、產(chǎn)能計(jì)算方

4、法。這些研究成果最后得到無阻1b：Lfshsc流量計(jì)算并不理想¨’J，有的與試井?dāng)?shù)據(jù)的相對誤式中：、Y為直角坐標(biāo)；璣為橢圓坐標(biāo)；n、b為差高達(dá)12％143。低滲氣藏若要實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)，大橢圓的長軸和短軸；為裂縫長度，m。多數(shù)氣井一般需實(shí)施壓裂改造措施，同時(shí)，低滲在正交曲線坐標(biāo)系中，其坐標(biāo)變量不一定都是透儲(chǔ)層基質(zhì)喉道小、滲透率低，存在啟動(dòng)壓力梯度現(xiàn)直角坐標(biāo)系下的基坐標(biāo)，可能是角度量。比如球面象¨，成為低滲氣藏的特殊性質(zhì)之一。以橢圓流模坐標(biāo)和柱坐標(biāo)體系中，很多坐標(biāo)就是角度。其線元型為基礎(chǔ)，引入橢圓坐標(biāo)系的拉梅系數(shù)，采用橢圓積必然有一個(gè)修正系數(shù)，這些修正系數(shù)稱為拉梅系分方法重新推導(dǎo)了

5、考慮啟動(dòng)壓力梯度影響的低滲透數(shù)¨。在正交曲線坐標(biāo)系中，沿坐標(biāo)軸的微元弧長氣藏垂直裂縫井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)預(yù)測方程；并對垂直裂縫等于該坐標(biāo)軸的微分增量乘以相應(yīng)的拉梅系數(shù)，這井產(chǎn)能影響因素進(jìn)行了分析。是拉梅系數(shù)的幾何意義¨。結(jié)合橢圓坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的變化關(guān)系即式(1)、式(2)可得到橢圓坐標(biāo)系的拉梅系數(shù)為2o13年1月3日收到國家科技重大專項(xiàng)(2Ol1zxo5olo一002)資助hf=h=Lf~／5+sin(3)第一作者簡介：馬旭(1989一)，女，碩士研究生，研究方向：油氣藏根據(jù)穩(wěn)態(tài)滲流理論，考慮啟動(dòng)壓力梯度的滲流工程與數(shù)值模擬。E—mail：maxu19890310@126．com。方程

6、為通信作者簡介：陳小凡(1968一)，男，副教授，博士。研究方向：油氣藏工程與數(shù)值模擬。E—mail：chenxf1968@sina．corn。一(、1_lVpl)，(4)式(4)中：為滲流速度(rn／s)；K為油層滲透率，48科學(xué)技術(shù)與工程14卷10～m；為天然氣黏度(mPa·s)；A為啟動(dòng)壓力(，叼)d叼是由啟動(dòng)壓力梯度效應(yīng)梯度(MPa／m)；Vp為壓力梯度(MPa／m)。則橢圓坐標(biāo)系下式(4)可表示為¨引起的附加壓降，對其采用定積分方法近似計(jì)算并化簡，有=(去騫一A)㈩Qz(一f)Pe—Pf—+對式(5)兩側(cè)同時(shí)乘以h，并結(jié)合式(3)h=h，可得)77=(呂一A)(6)

7、2盯(14)又已知流速，流量及橫斷截面的關(guān)系[193為，)(7)式(14)中：=0；。=lnr；r為泄油半徑(m)。=1．2裂縫線性流式(7)中：為滲流速率(m／d)；Q為流量(m／d)；AForchheimer通過實(shí)驗(yàn)擬合出描述非達(dá)西流動(dòng)為橫斷面積(Ill)。壓降的二次方程，表達(dá)式為對式(7)進(jìn)行橢圓積分，得=+。JBgpg(、15)QJdA=hJdl=hJohd叼即Pg=(1l60)，罟=(8)=(17式(8)中：h為油層厚度(n1)；1為橢圓周長(In)。將式(16)、式(17)帶人式(15)，且