多段壓裂水平井示蹤劑返排解釋方法研究

發(fā)布時間：2020-06-08 23:13

【摘要】：致密油藏的開發(fā)已經(jīng)成為中國非常規(guī)能源開發(fā)的熱點問題,對于中國能源儲備和國家能源戰(zhàn)略安全有著極為重要的意義。目前致密油藏的開發(fā)主要依靠水力壓裂技術(shù),但是水力壓裂后的地下裂縫情況描述仍是一個較為復(fù)雜的問題,目前依靠的解釋技術(shù)如生產(chǎn)動態(tài)評價和微地震監(jiān)測技術(shù)等,這些技術(shù)有著精確度低等缺點。為了更加精確地描述水力壓裂施工后地下形成的裂縫形態(tài),當(dāng)前在油藏的現(xiàn)場實際應(yīng)用中,常采用壓裂示蹤劑注入-返排產(chǎn)出濃度曲線解釋技術(shù)。因為示蹤劑在地層中的滲流狀態(tài)會受到裂縫的影響,所以裂縫的形態(tài)參數(shù),如縫高、縫長等均會反應(yīng)在示蹤劑產(chǎn)出濃度曲線特征上。所以,分析濃度曲線可以獲得壓后裂縫參數(shù),同時結(jié)合其他技術(shù)進(jìn)行相互印證,進(jìn)行裂縫特征描述。本文先從壓裂示蹤劑注入-返排解釋技術(shù)原理研究入手,研究和分析了此項技術(shù)的示蹤劑優(yōu)選、施工流程和工藝流程。同時分析了某致密油藏的幾口試驗井施工所用的不同壓裂施工工藝各自的工藝原理和技術(shù)優(yōu)劣,結(jié)合微地震事件監(jiān)測技術(shù)的結(jié)果對比分析不同工藝條件下的裂縫生成機(jī)理和與之對應(yīng)的示蹤劑返排產(chǎn)出濃度曲線特征。體積壓裂技術(shù)多生成微裂縫為主裂縫系統(tǒng),對應(yīng)的示蹤劑濃度曲線形態(tài)常為單峰型。高導(dǎo)流能力壓裂技術(shù)多生成大裂縫為主的裂縫系統(tǒng),對應(yīng)的示蹤劑濃度曲線形態(tài)常為單峰型或多峰型。復(fù)合壓裂技術(shù)生成的裂縫系統(tǒng)常為微裂縫和大裂縫共存,示蹤劑返排產(chǎn)出濃度曲線形態(tài)常為單峰拋物線型。結(jié)合壓裂后裂縫形態(tài)分析的研究,建立起壓裂后不同地層裂縫形態(tài)的物理模型,分為均勻裂縫物理模型和差異性裂縫模型。后續(xù)的研究中,將模型進(jìn)一步演化成均勻裂縫帶物理模型和差異性裂縫帶物理模型,同時,將裂縫等效為圓管,裂縫帶即等效為多根圓管組成的圓管束。結(jié)合示蹤劑的對流擴(kuò)散機(jī)理,基于單條裂縫的示蹤劑返排數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)建立均勻裂縫帶和差異性裂縫帶示蹤劑返排數(shù)學(xué)模型,并分析了不同的裂縫參數(shù)對曲線特征的影響。將建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)了函數(shù)優(yōu)化,使用粒子群優(yōu)化算法擬合驗證了某致密油藏幾口試驗井的現(xiàn)場數(shù)據(jù),證明了本文建立的裂縫物理模型和示蹤劑返排濃度數(shù)學(xué)模型對于現(xiàn)場實際運(yùn)用和解決實際問題的適用性。
【圖文】：

多段壓裂水平井示蹤劑返排解釋方法研究