中国石油大学(北京)现代试井分析-第五章-垂直裂缝井模型压力分析

油井经过加砂压裂后，常常形成与井贯通的垂直裂缝。裂缝的生成是在井底的压裂液压力高于地层岩石的最小应力时发生的，因此裂缝总是沿着地层的最大主应力方向向外延伸。第五章垂直裂缝井模型压力分析一、垂直裂缝的概念物理模型不渗透边界h裂缝xfw井筒无限大油藏垂直裂缝模型简化裂缝模型第五章垂直裂缝井模型压力分析模型的基本假设：（1）只压开一条裂缝，这条裂缝贯穿整个油层，且与井筒对称，其半长为xf；（2）裂缝具有无限大渗透率Kf，沿着裂缝没有压降；亦即沿着裂缝不存在压力损失（3）裂缝的宽度为0。（4）忽略毛细管压力和重力的影响；（5）地层流体为微可压缩单相流体，在地层中达西渗流；（6）地层流体从油藏中一旦流入裂缝，即瞬时流入井筒，测试井以某一定产量进行生产。井xfxf二、无限导流垂直裂缝模型1、物理模型存在：在静水压头非常高的情形下钻井人工压裂过程中没有加支撑剂无限导流模型的流动可分为地层线性流动阶段和拟径向流动阶段。线性流动阶段拟径向流动阶段2、流动阶段二、无限导流垂直裂缝模型（1）地层线性流动阶段——早期tKCxtDftf362.DfWDtP有：DfDfWDttP21pBqKhPWD310842.13、常规试井分析方法二、无限导流垂直裂缝模型tfckhxqBm310195.6'tckhxqBptf310195.6m=1/2p0tkchmqBxtf'10195.63tcKhxqBtptf210195.63二、无限导流垂直裂缝模型3、常规试井分析方法2、常规试井分析方法早期的地层线性流动将逐步过渡到径向流动。ptDDf0522.(ln.)m=1/2（2）拟径向流动阶段二、无限导流垂直裂缝模型2、常规试井分析方法早期的裂缝影响已经结束，压力变化与均质油藏一致：ptSDD050809072.ln.80907.0ln5.0DeDtp或trcktwetDe26.3Swweerr二、无限导流垂直裂缝模型2、常规试井分析方法由xrrefwewS22得Srxwfln2ptDDf0522.(ln.)80907.0ln5.0DeDtp80907.0ln5.02.2ln5.0DeDftt220186.4wefrx二、无限导流垂直裂缝模型512.1lg1012.223ftxCKtKhBqplgtpwf1thrp1h32.1210qBmKh32.1210qBKmh90770151121.rCKlgmpp.SwthiSrxwfln22、常规试井分析方法二、无限导流垂直裂缝模型考虑井储和表皮效应的无限导流模型裂缝典型曲线整条曲线分成4段，即续流段、线性流段、过渡段、拟径向流段。2、典型曲线拟合法二、无限导流垂直裂缝模型CCChxDftf22纯井筒储集阶段DfDDftpCpdpdtCDDDfDf'1pttCDDfDfDf'ptDDfpdpdttDDDfDf'2pttDDfDf'12ptDDf0522.ln.pdpdttDDDfDf'.05ptDDf'.05径向流动阶段裂缝线性流阶段3、典型曲线拟合分析方法二、无限导流垂直裂缝模型拟合ttCkxDftf16.3CChxCtfDf22()拟合Srxwfln2拟合pphBqkD310842.1拟合tPtPhBqkDfD310842.1二、无限导流垂直裂缝模型3、典型曲线拟合分析方法无限导流垂直裂缝模型的基本假设：（1）只压开一条裂缝，这条裂缝对井筒对称，其半长为xf；（2）裂缝具有一定的渗透率Kf，沿着裂缝存在压降；（3）裂缝的宽度为W≠0；（4）裂缝的渗透率Kf比油层的渗透率大得多，即：KfK井xfxfw三、有限导流垂直裂缝模型fxfx井1、模型的基本假设适用条件：大多数井都产生有限导流垂直裂缝，特别是大型水力压裂，裂缝半长可达1000m。FCD较小时，流动可以分为早期的双线性流动阶段和后来的拟径向流动阶段。2、流动阶段三、有限导流垂直裂缝模型()fCDfDfKWFKWKx导流系数fKW无量纲导流系数2、流动阶段FCD较小时，流动可以分为早期的双线性流动阶段和后来的拟径向流动阶段。双线性流动拟径向流动过渡段线性流动井筒储存fffDfDCDxWKKWKF2、流动阶段FCD较大时，流动可以分为早期的双线性流动阶段、线性流动阶段和后来的拟径向流动阶段。考虑井储和表皮效应的有限导流裂缝典型曲线有限导流裂缝的曲线形态可分成5段:即续流段、双线性流段、线性流段、过渡段、拟径向流段。2、流动阶段3、常规试井分析方法445.2DffDfDDtWKp443102163.6tkcWkhBqptf43102163.6lglg41lgkcWkhBqtptf（1）双线性流fDfDDfDWKtp45.2lglg41lgfDfDDfDfDWKttp45.2lg4lglg41lg43102163.6lg4lglg41lgtfcKWKhBqttpm=1/443102163.6'kckhBqmtf25'10864.3hmBqkcktf诊断曲线p0t4特种识别曲线lg43、常规试井分析方法（2）线性流（3）拟径向流同无限导流模型一致3、常规试井分析方法有限导流垂直裂缝流动形态小结有限导流垂直裂缝模型裂缝线性流无限导流垂直裂缝模型双线性流拟径向流地层线性流拟径向流四、垂直裂缝井模型特征井裂缝（a）裂缝线性流井裂缝（b）双线性流裂缝井●（d）拟径向流裂缝（C）地层线性流四、垂直裂缝井模型特征●最常见的是双线性流和地层线性流，其次是不稳定拟径向流阶段；●若裂缝具有较低或中等大小的导流能力，早期很可能只出现双线性流，而不出现地层线性流；●若裂缝具有较高的导流能力，早期很可能直接出现地层线性流；●裂缝导流能力越高，达到拟径向流所需时间越长。流动阶段特点四、垂直裂缝井模型特征无因次量定义3()(,)1.84210fiffDDDKhpppxtqB3()(,,)1.84210iDDDDKhpppxytqB23.6DxftfKttCxDfxxxDfyyyftfDfftKCKC()fDfDfKWFKWKx五、垂直裂缝井试井压力解均质油藏数学模型及其解五、垂直裂缝井试井压力解求解区域数学模型及其解●半解析解模型●渐进解析模型●三线性模型●拟线性模型主要解析模型五、垂直裂缝井试井压力解求解区域数学模型及其解裂缝中线性流21112021()DDfDfDDfDDDfDxfypppxKwyt10(1)()DDfwDDfDfDDxppCxKWt10DDfDxpxpDf（xD，0）=0，0xD∞五、垂直裂缝井试井压力解定产量缝端封闭数学模型及其解渐进解析模型区域2五、垂直裂缝井试井压力解区域2思考题目前各种类型的垂直裂缝井试井模型？如：椭圆形流模型双重介质油藏水平井多级压裂第五章垂直裂缝井模型压力分析