水平井压裂射孔优化设计.docx

    水平井压裂射孔优化设计    段玉超摘 要：目前来说，水平井压裂技术是开发低渗透油藏最行之有效的方法在油田水平井投产中限流法压裂应用比较广泛，限流法压裂设计中射孔参数优化是关键本文依据油田大量研究数据和现场措施经验的基础上，以流量分配原理为依据计算出流程分配的模型，控制流体通过射孔参数不同孔眼流量，根据裂缝拟三维数学模型编制裂缝参数计算软件，计算得出裂缝参数，通过分析能够明确射孔参数对其的影响;以产能数学模型为依据来分析射孔参数对产能的影响;同时，结合Eclipse模拟软件，对射孔段数进行了定量优化，实现了水平井压裂射孔参数的优化设计根据大庆油田项目的资料研究，射孔密度为10孔/m，射孔直径为1cm，射孔段数为4获得更好的发展成果Key：水平井压裂;射孔;优化设计1 引言在低渗透以及超低渗透率的油气藏中，储层岩石致密、孔隙度小，导致裂缝的渗流能力差，仅仅依靠地层原有裂缝无法达到增产的效果在常规压裂措施后，一般只产生主要裂缝，只有这些裂缝附近的油气才流进裂缝中，较远范围油气仍无法采出为了更有效的开发致密油气藏，在原有的裂缝基础上，应用限流法压裂技术形成裂缝，从而在最大限度上提高储层的供油气能力，对于研究区有重要意义。

水平井技术作为大庆低渗透油田生产的主要手段，已取得良好的应用效果为了更好地发挥水平井压裂和产量增加的作用，水平井压裂技术在低渗透油田中发挥着重要作用有效的开发确保是在水平井压裂射孔方案的研究基础上以流量分布原理依据，对简化的水平井射孔模型进行建立，计算了不同射孔参数下穿过射孔的流体流量根据裂缝三维数学模型，编制了裂缝参数计算软件，计算了不同射孔参数下的裂缝参数，定性分析了射孔参数对裂缝参数的影响2 射孔参数对裂缝参数的影响研究影响裂缝参数的因素很多以流量分配原理和孔眼摩阻的计算公式为依据，采用裂缝计算软件计算和分析射孔数，射孔密度和射孔孔径2.1 射孔段数对裂缝参数影响2.1.1 射孔段数是1段的情况下设定施工排量Q=5m3/min，孔密：10孔/m，一个射孔段1m，孔眼直径d是1cm，5m3/min液体进入地层后，每个孔分配=0.5m3/min，压裂液密度1*103kg/m3，流量系数取C=0.56模拟得到：半缝长113m，缝高为7.962m，最大缝宽3.452mm2.1.2 2段射孔段数的条件下射孔段流体通过孔眼后流量依次为：Q1=2.7m3/min，Q2=2.3m3/min经过模拟得到：第一射孔段的半缝长85m，缝高6.7m，最大缝宽2.65mm;第二射孔段的半缝长为83m，缝高为6.5m，最大缝宽2.63mm。

2.1.3 3段射孔段数的条件下射孔段流体通过孔眼后流量是：Q1=1.9m3/min，Q2=1.7m3/min，Q3=1.4m3/min经过模拟得到：第一射孔段的半缝长73m、缝高6.3m、最大缝宽为2.24mm;第二射孔段的半缝长72m、缝高6.2m、最大缝宽2.22mm;第三射孔段的半缝长为71m，缝高为6.1m，最大缝宽为2.2mm可见，在孔密和孔眼直径数值不变的条件下，射孔段数的增多，裂缝半缝长、缝高、缝宽均是逐渐减小2.2 射孔数对裂缝参数的影响单裂缝情况下，将计算结果如下：随着射孔孔眼密度的增加，裂缝半缝长、缝高、缝宽三个要素同时逐渐增大;缝长增幅较大2.3 射孔孔眼直径对裂缝参数影响随着射孔孔眼直径的增多，裂缝半缝长、缝高、缝宽三个要素同时逐渐增大3 射孔参数对产能的影响研究将利用产能预测软件来主要分析射孔段数、孔密、孔径对产能的影响不同条件参数输入软件中，模拟计算出不同射孔参数情况下产油量等参数3.1 射孔段数（裂缝条数）对压裂后产能的影响可见，当射孔孔密10孔/m，孔径1cm时，射孔段数逐渐增多，产量慢慢增大，但增幅逐渐变缓3.2 孔密对压裂后产能的影响可见，当射孔段数1段（一条裂缝），孔径1cm时，射孔密度的增加，其产量慢慢增加，不同射孔密度在生产初期产量差变化大，生产后期，产量差变小。

3.3 射孔孔眼直径对压裂后产能的影响可见，当射孔段数1段（一条裂缝），孔密10孔/m时，孔眼直径增加产量缓慢上升，所以射孔时孔眼直径不能太大，其大小在1cm左右即可4 结论①裂缝半缝长、缝高、缝宽随孔眼密度与直径增加而增加;缝长增幅大，但孔径影响相对比较小;②通过射孔段数与产量成正比，增幅變缓;建议射孔孔段3-4段比较好;③通过射孔密度与产量正比，增幅变缓;建议射孔孔眼取10-12孔/m比较好;④孔孔眼直径的增加，产量缓慢上升，建议射孔孔眼直径大小在1cm左右Reference：[1]张士诚，王世贵，张国良，等.限流法压裂射孔方案优化设计[J].石油钻采工艺，2000，22（2）：60-63.[2]谢建华，赵恩远，李平.大庆油田水平井多段压裂技术[J].石油钻采工艺，1998，20（4）：72-75.[3]陈作，王振铎，曾华国，等.水平井分段压裂工艺技术现状及展望[J].天然气工业，2007，27（9）：78-80.[4]郭建春，杨立君，赵金洲等.压裂过程中孔眼摩阻计算的改进模型及应用[J].天然气工业，2005，25（5）：69-71.[5]周舰.大牛地气田压裂水平井合理动态配产优化研究[J].石油化工应用，2019，38（05）：27-34.[6]张传绪，苗国晶，王忠凯，张井龙.水平井压裂工艺参数与产能关系研究与认识[J].石油石化节能，2019，9（05）：8-10+14+62.  -全文完-。