低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng) 與井排距確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 勝利油區(qū)低滲透油藏資源豐富，但是油藏品質(zhì)差（埋藏深度大、儲(chǔ)層物性差、孔喉 細(xì)小、儲(chǔ)層厚度變?。?，呈現(xiàn)單井產(chǎn)能低、注水能力低的局面，往往需要人工壓裂方法來(lái)提高 單井產(chǎn)能和注入能力。但是在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于人工裂縫與井距排距缺乏系統(tǒng)的適配 優(yōu)化方法，開(kāi)發(fā)效果受到不同程度的限制。例如，勝利油田在梁4塊、梁8塊、樊144等低滲 透灘壩砂油藏開(kāi)展過(guò)注水開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，但由于人工裂縫與井距、排拒匹配性較差，注水后油井 見(jiàn)效慢，見(jiàn)效率僅52 %，有效動(dòng)用程度低，開(kāi)發(fā)效果差。以往在人工裂縫適配優(yōu)化方面主要 就是經(jīng)驗(yàn)判斷，主觀性強(qiáng)、缺乏明確、可靠、科學(xué)的操作步驟。為此我們發(fā)明了一種新的低滲 透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種推導(dǎo)建立的非達(dá)西滲流條件下不同井網(wǎng)形式的水驅(qū)波 及系數(shù)計(jì)算公式，以此為基礎(chǔ)下人工裂縫與排距適配組合的低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng) 與井排距確定方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排 距確定方法，該低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法包括：步驟1，建立非達(dá)西 滲流條件下單井產(chǎn)量的公式；步驟2,建立非達(dá)西滲流條件下不同井網(wǎng)形式的水驅(qū)波及系 數(shù)計(jì)算公式；步驟3,利用水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算公式，繪制目標(biāo)油藏不同井距、排距與壓裂裂 縫的匹配圖版；以及步驟4,根據(jù)步驟3中得到的不同井距、排距與壓裂裂縫的匹配圖版，評(píng) 價(jià)該類儲(chǔ)層的儲(chǔ)層動(dòng)用情況并進(jìn)行井距排距優(yōu)化及壓裂縫長(zhǎng)匹配優(yōu)選。
[0005] 本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] 在步驟1中，一注一采單元單井產(chǎn)量公式為：
[0007]
[0008] 式中：q為流量,cm3/s;k為儲(chǔ)層滲透率，10 3iim2;h為有效厚度,m;ii為地層流體 粘度，mPa ? s ;Pi為注水井井底注入壓力，MPa ;Pw為采出井井底流壓，MPa ; X為啟動(dòng)壓力 梯度，MPa/m;d為井距，m;a為注入井角度，（° );0為油井角度，（° )，rw為井半徑，；an 和運(yùn)?為計(jì)算單元的夾角，（° )，《為長(zhǎng)度系數(shù)，h為計(jì)算單元的最大夾角，（° )。
[0009] 在步驟2中，水驅(qū)波及系數(shù)為注水能驅(qū)替到的面積與整個(gè)單元面積的比，根據(jù)一 注一采單元單井產(chǎn)量公式求出當(dāng)單井產(chǎn)量為零時(shí)能動(dòng)用的最大注入井和生產(chǎn)井的角度 a。、P。，如下式：
[0010]
[0011] 從而確定水驅(qū)波及系數(shù)，式中：Pi為注水井井底注入壓力，MPa ；Pw為米出井井底 流壓，MPa ;入為啟動(dòng)壓力梯度，MPa/m ;d為井距，m。
[0012] 在步驟2中，對(duì)于正方形五點(diǎn)法井網(wǎng)，水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算公式如下：
[0013] 水驅(qū)波及系數(shù)=tana
[0014] 其中，上式中參數(shù)由下面方程求得：
[0015]
[0016] 式中：Pi為注水井井底注入壓力，MPa ;Pw為采出井井底流壓，MPa ; X為啟動(dòng)壓力 梯度，MPa/m;d為井距，m;a為注入井角度，（° )。
[0017] 在步驟2中，對(duì)于矩形井網(wǎng)，水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算公式為：
[0018]
[0023]式中七為注水井井底注入壓力，MPa ;PW為采出井井底流壓，MPa ; X為啟動(dòng)壓力 梯度，MPa/m;d為井距，m;a為注入井角度，（° );3為油井角度，（° :^^和^為計(jì)算 單元的夾角，（° ) ;rw為井半徑，水井到油井裂縫端的距離，m;d2為油井到水井裂縫 端的距離，m ;A t為水井縫上任一流管的寬度,m ;m為油井縫長(zhǎng)與水井縫長(zhǎng)之比，無(wú)因次；山 為水井裂縫到油井裂縫的距離，m ; a u P u 3 2, a i為計(jì)算單元的最大夾角，（° )。
[0024] 該低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法還包括，在步驟2之后，獲取 目標(biāo)油藏已知參數(shù)，需要獲取參數(shù)包括目標(biāo)油藏滲透率，md ;油層啟動(dòng)壓力梯度，MPa/m ;注 水井注入壓力，Mpa ;采出井井底流壓，MPa。
[0025] 在獲取目標(biāo)油藏已知參數(shù)的步驟中，分析目標(biāo)區(qū)塊試井、測(cè)井或者巖心分析資料 計(jì)算目標(biāo)油藏滲透率；分析目標(biāo)區(qū)塊巖心啟動(dòng)壓力梯度測(cè)試試驗(yàn)，獲取油層啟動(dòng)壓力梯度； 結(jié)合油藏以及現(xiàn)場(chǎng)工藝確定目標(biāo)區(qū)塊合理注水井注入壓力和采出井井底流壓。
[0026] 本發(fā)明中的低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法，所需參數(shù)少、計(jì)算 快速、應(yīng)用性強(qiáng)，尤其適合于低滲透油藏開(kāi)發(fā)早期，該方法包括在油藏目標(biāo)水驅(qū)波及系數(shù)和 經(jīng)濟(jì)合理井距已知條件下，確定壓裂半縫長(zhǎng)、排距兩個(gè)參數(shù)的最優(yōu)組合。該方法涉及低滲透 油田開(kāi)發(fā)油藏方案編制中重要組成部分--不同井網(wǎng)條件下人工裂縫與井距排距適配優(yōu) 化研究，該發(fā)明主要針對(duì)人工壓裂開(kāi)發(fā)的低滲透油藏，通過(guò)理論推導(dǎo)建立了非達(dá)西滲流條 件下不同井網(wǎng)形式的水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算公式，以此為基礎(chǔ)提出不同井網(wǎng)條件下人工裂縫與 排距適配組合方法。該方法基于推導(dǎo)建立的非達(dá)西滲流條件下不同井網(wǎng)形式的水驅(qū)波及系 數(shù)計(jì)算公式，方法原理如下：公式表明，非達(dá)西滲流不同井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)除地質(zhì)靜態(tài) 參數(shù)外，由壓裂半縫長(zhǎng)、井距、排距、啟動(dòng)壓力梯度及注采壓差五個(gè)開(kāi)發(fā)參數(shù)決定，相同目標(biāo) 的水驅(qū)波及系數(shù)可以通過(guò)五個(gè)參數(shù)的不同組合實(shí)現(xiàn)；對(duì)已知油藏在井網(wǎng)、井距、啟動(dòng)壓力、 注采壓差確定情況下，可以通過(guò)壓裂半縫長(zhǎng)、排距兩個(gè)參數(shù)的多種組合實(shí)現(xiàn)相同目標(biāo)的水 驅(qū)波及系數(shù)，例如在已知壓裂半縫長(zhǎng)條件下確定合理排距，反之亦然。本發(fā)明中的低滲透油 藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法，需參數(shù)少、計(jì)算快速、應(yīng)用性強(qiáng)，尤其適合于低滲 透油藏開(kāi)發(fā)早期，該方法包括在油藏目標(biāo)水驅(qū)波及系數(shù)已知條件下，通過(guò)壓裂半縫長(zhǎng)、排距 兩個(gè)參數(shù)的不同組合。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的低滲透油藏人工裂縫壓裂縫長(zhǎng)與井排距確定方法的一具體實(shí)施 例的流程圖；
[0028] 圖2為一注一采單元示意圖；
[0029] 圖3為水驅(qū)波及系數(shù)示意圖；
[0030] 圖4為人工裂縫與矩形井網(wǎng)示意圖；
[0031] 圖5為壓裂半縫長(zhǎng)120m矩形井網(wǎng)井距排距圖版；
[0032] 圖6為壓裂半縫長(zhǎng)160m矩形井網(wǎng)井距排距圖版；
[0033] 圖7為壓裂半縫長(zhǎng)200m矩形井網(wǎng)井距排距圖版。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施 例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0035] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明的低滲透油藏人工裂縫與井距排距確定方法的流程圖。
[0036] 在步驟101，建立非達(dá)西滲流條件下單井產(chǎn)量的公式。假設(shè)條件：（1)流體為單相 均質(zhì)液體；（2)不考慮多孔介質(zhì)；(3)穩(wěn)態(tài)滲流；(4)滲流過(guò)程是等溫的；（5)地層均質(zhì)。[0037] 流線是流體質(zhì)點(diǎn)從注入井向生產(chǎn)井移動(dòng)時(shí)所遵循的路線，以兩條流線為邊界的區(qū) 叫做"流管"。任一不與流管側(cè)面平行的面被流管截取的那部分面積，通常稱作流管截面，流 管具有如下性質(zhì)：流管不能相交；流管的形狀及位置，在定常流動(dòng)時(shí)不隨時(shí)間變化，而在不 定常流動(dòng)時(shí)，可能隨時(shí)間發(fā)生變化；流管不能在流場(chǎng)內(nèi)部中斷。假設(shè)油水井之間由一系列流 管構(gòu)成，任取一注采單元（含一注水井和一采油井），如圖2,井半徑r w ;油水井距為d :如圖 所示取一流管微元，流管中線X由Xi和X2組成，Xi :AD，X2 :BD ;角度增量分別取A a，A 3， ?為長(zhǎng)度系數(shù)。
[0038] 由初等幾何推導(dǎo)可得：
[0052] 公式（7)就是一注一采單元單井產(chǎn)量公式。
[0053] 式中：q為流量,cm3/s;k為儲(chǔ)層滲透率，103iim2;h為有效厚度,m;ii為地層流體 粘度，mPa ? s ;Pi為注水井井底注入壓力，MPa ;Pw為采出井井底流壓，MPa ; X為啟動(dòng)壓力 梯度，MPa/m;d為井距，m;a為注入井角度，（° );0為油井角度，（° )，rw為井半徑，；an 和為計(jì)算單元的夾角，（° )，《為長(zhǎng)度系數(shù)為計(jì)算單元的最大夾角，（° )。流程 進(jìn)入到步驟102。
[0054] 在步驟102中，根據(jù)步驟101建立的產(chǎn)量公式提出了水驅(qū)波及系數(shù)的計(jì)算方法，并 建立了不同井網(wǎng)條件下水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算公式。
[0055] 公式（7)中右邊的分母恒大于零，當(dāng)分子為零時(shí)，由注采壓差引起的單井產(chǎn)量為 零，因此定義非達(dá)西條件下水驅(qū)波