27黄瑶--利用试井资料诊断压裂直井有效产气裂缝段及多级压裂水平井有效产气裂缝

利用试井资料诊断压裂直井有效产气裂缝段及多级压裂水平井有效产气裂缝2015全国天然气学术年会汇报人：黄瑶指导教师：程时清中国石油大学（北京）2015年11月目录1、压裂直井裂缝段不均匀产气试井模型2、多段压裂水平井不均匀产气试井模型3、结论232、压裂直井不均匀产油试井模型压裂井裂缝分段出油不均匀物理模型在模型中将裂缝半长分为2段考虑：（1）近井筒段裂缝半长xf1,导流系数kf1wf，产气量q1；（2）远井筒段裂缝半长xf2，导流系数kf2wf，产气量q2；kf1wfkf2wf物理模型42、压裂直井不均匀产油试井模型典型曲线可以分为5个阶段：井筒储集阶段（压力和压力导数均是斜率为1的直线段）；过渡阶段，井筒储集向地层渗流阶段；地层线性流阶段（斜率为1/2的直线）;地层干扰线性流阶段（斜率不等于1/2的直线）；最终拟径向流阶段（值为1/2的水平线）；压裂直井裂缝不均匀产油典型试井曲线图版典型试井曲线特征52、压裂直井不均匀产油试井模型分段导流能力比值影响(kf1wf)/(kf2wf)值只影响早期的压力响应，(kf1wf)/(kf2wf)值越大，驼峰值越大，地层线性流动段出现越晚，地层干扰线性流动段和系统拟径向流动段均不受(kf1wf)/(kf2wf)值的影响当裂缝俩分段半长和产量一定时，(kf1wf)/(kf2wf)值越大，早期压降越高。不同(kf1wf)/(kf2wf)值下垂直单裂缝井试井曲线62、压裂直井不均匀产油试井模型裂缝分段不同产量影响随q1D增大，地层线性干扰流动段持续时间越短，当q1D=0.5时，能在压力导数曲线上明显看到该段。当裂缝俩分段半长和产量一定时，分段不同出油量对早期的压力相应和最终压降均有较大影响，q1D值越大，压降越高。当qiD=0.1时，裂缝分段单位长度流量相等，相当于未分段的均匀流量模型，地层干扰线性流动段消失不同qiD值下垂直单裂缝井试井曲线72、压裂直井不均匀产油试井模型裂缝分段半长影响当xf1d0.5时，随xf1d值的增加，地层干扰线性流动段持续时间越短，当xf1d0.5时，随xf1d值的增加，地层干扰线性流动段持续时间越长。当裂缝俩分段半长和产量一定时，分段不同出油量对早期的压力相应和最终压降均有较大影响，xf1d值越大，压降越小.当xf1d=0.5时，裂缝分段单位长度流量相等，相当于未分段的均匀流量模型，地层干扰线性流动段消失。不同xf1d值下垂直单裂缝井试井曲线庄162-38井2014年试井曲线庄172-20井2014年试井曲线双对数曲线:dp和dp'[MPa]-dt[hr]双对数曲线:dp和dp'[MPa]-dt[hr]庄147井2013年试井曲线0.010.11101001000Time[hr]0.010.11Pressure[MPa]Log-Logplot:p-p@dt=0andderivative[MPa]vsdt[hr]裂缝导流能力不均匀实例2、压裂直井不均匀产油试井模型92、压裂直井不均匀产油试井模型实例解释解释地层参数：xf1=21m;xf2=109.8m;k=0.168mdDK3井解释地层参数：xf1=37.4m;xf2=97.16m;k=0.078mdD14井103、多段压裂水平井不均匀产油试井模型多段压裂示意图113、多段压裂水平井不均匀产油试井模型多段压裂无限导流模型Ⅰ.裂缝线性流动段。压力和压力导数曲线呈l/2斜率线特征。Ⅱ.裂缝拟径向流动段。压力导数呈水平段1/2N特征Ⅲ.复合线性流动段。曲线的斜率为0.36。Ⅳ.总系统拟径向流动段，压力导数水平段值为0.5。123、多段压裂水平井不均匀产油试井模型多段压裂有限导流模型I双线性流动段，斜率为0.25II线性流段，斜率为0.5III裂缝拟径向流动段，稳定在1/2NIV复合线性流动段，斜率0.36V系统拟径向流段。值0.5。133、多段压裂水平井不均匀产油试井模型相邻裂缝段距离裂缝半长裂缝出油量裂缝形式裂缝条数主要参数143、多段压裂水平井不均匀产油试井模型典型曲线分为6个阶段：（3）第一线性流，导数曲线呈斜率为1/2直线段；（4）早期径向流，导数曲线呈0.5/N水平段；（5）第二线性流，导数曲线呈斜率为0.36直线段；（6）拟径向流，导数曲线呈0.5水平直线段；15裂缝间距早期的压力响应只与裂缝的条数N有关，当裂缝条数相等时，早期压力响应是一致当间距较小时，表现为水平井一整段生产时的特征，压力导数曲线呈0.5水平线；当间距较大时，最终水平径向流段导数0.5水平线前面出现一个新“平台”，呈0.5/N水平线。多段压裂水平井测试过程中压降较小，很难出现最终水平径向流段，对于裂缝之间间距较大时，若把0.5/N水平线当做最终水平线解释，地层渗透率Kh会有N倍的差别水平段长度一定，裂缝条数为3条，裂缝间距和裂缝流量相等。参数敏感性分析3、多段压裂水平井不均匀产油试井模型16裂缝半长裂缝半长主要影响渗流的中期，随着xfD增大，早期径向流段，即0.5/N的水平线，越来越明显。当xfD=0.05时，在压力导数曲线上可以明显看到该段。当水平井长度一定时，裂缝半长越长，压降越小。水平井总长度一定，裂缝在水平井筒上均匀分布，且裂缝等长，左右对称。xfD=xf/L。3、多段压裂水平井不均匀产油试井模型173、多段压裂水平井不均匀产油试井模型裂缝条数水平井长度一定，裂缝在水平井上均匀分布，每条裂缝流量相等，压裂缝条数分别为N=2，3，6，10当水平井长度一定时，不同压裂段数下，中晚期出现差异，最终压力导数稳定在0.5水平线对于不同压裂段数N，在最终径向流出现以前出现一个0.5/N的水平段，且裂缝条数越少，0.5/N水平段越明显。当水平段长度一定时，压裂段数越多，压降越小。183、多段压裂水平井不均匀产油试井模型裂缝出气量裂水平井井筒长度一定，总流量相等，裂缝条数为4，且在水平井筒上均匀分布，各条裂缝流量不等当两端裂缝出油多时，明显看到早期径向流段0.5/N的水平线，此模型可判断出裂缝出油量情况。193、多段压裂水平井不均匀产油试井模型裂缝形式当裂缝总长度一定，纺锤型裂缝形式压降最小；哑铃型裂缝，压降最大；等长型裂缝，其压降介于中间。裂缝不同的分布形式对压力导数曲线影响较大，纺锤型裂缝可以明显看到第一径向流段0.5/N的水平线，哑铃型和等长型裂缝，第一径向流段不明显。裂缝在水平井上均匀分布，每条裂缝流量相等，压裂裂缝条数分别为3条，裂缝分别为等长型、纺锤型和哑铃型。取裂缝总长度一定。4、结论1、压裂井不均匀产油模型在地层线性流动段和最终拟径向流动段之间出现地层干扰线性流动段。裂缝分段导流能力比越小，近井筒段出油量越小，近井筒段裂缝半长越长，生产压降越小。而新模型可以诊断实际地层中裂缝渗透率分段导流能力，求出符合工程实际的压裂裂缝半长以及地层渗透率。2、多段多段压裂水平井最终压力导数曲线是趋于0.5的水平线，但多条裂缝生产时，在最终径向流之前会出现一个0.5/N的新的台阶。3、在多段压裂水平井井筒长度一定时，裂缝半长越长、压裂条数越多、边上裂缝出油量越大，生产压降越小；裂缝的不同出油量对压力导数曲线影响很大，该特征能用于诊断各条裂缝的出油状况。谢谢！