邢連廣（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司壓裂公司，遼寧 盤錦 124107）

針對(duì)那些開發(fā)低滲和特低滲氣田等難動(dòng)用儲(chǔ)層進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候，需要用到水平井壓裂技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)壓裂水平井增產(chǎn)的機(jī)理是改變?cè)械膹较蛄髂Ｐ蜑榫€性流體滲流模式。若只是從單一因素的角度對(duì)水平井壓裂效果的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，往往會(huì)導(dǎo)致在敏感性分析上缺乏全面性，容易忽略部分影響較小的因素。筆者從多個(gè)方面對(duì)影響因素進(jìn)行分析，同時(shí)輔以實(shí)例優(yōu)化水平井壓裂參數(shù)。

1 壓裂效果影響因素分析

1.1 裂縫長(zhǎng)度

實(shí)際作業(yè)過程中，隨著水平井壓裂裂縫長(zhǎng)度的增加，水平井的產(chǎn)能會(huì)隨之上升，并且生產(chǎn)時(shí)間增加也會(huì)使得這種正相關(guān)更加明顯。當(dāng)保持其他參數(shù)不變，一個(gè)油藏的最優(yōu)裂縫長(zhǎng)度是固定的，能夠讓輸入和輸出保持最佳比例。在這種情況下，實(shí)際考慮的最佳值，應(yīng)該是180m的裂縫半長(zhǎng)。

1.2 裂縫條數(shù)

若水平井裂縫之間的距離是150m，那么就應(yīng)該考慮裂縫的數(shù)量同產(chǎn)量之間的關(guān)系，裂縫數(shù)量增加的同時(shí)，一個(gè)油井的產(chǎn)量也會(huì)隨之出現(xiàn)增長(zhǎng)，不過若裂縫數(shù)量過多，那么產(chǎn)能的增幅就會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降。通過對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：若裂縫之間的距離隨著數(shù)量的增加而減少，那么相互之間的裂縫干擾程度會(huì)直線增加，而且大幅度降低地層壓力。

1.3 裂縫間距

若一個(gè)油井內(nèi)有兩個(gè)半長(zhǎng)為100m的裂縫，就應(yīng)該對(duì)裂縫間距的影響進(jìn)行研究。油井的產(chǎn)量會(huì)隨裂紋間距發(fā)生變化，當(dāng)參數(shù)大于200m的時(shí)候，產(chǎn)量的變化不大。對(duì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：間距的變化會(huì)導(dǎo)致裂縫之間干擾發(fā)生變化，當(dāng)干擾變得嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)在縫間形成低壓區(qū)，處在縫隙內(nèi)部的流體會(huì)收到方向相反的兩個(gè)力，導(dǎo)致該區(qū)域成為死油區(qū)域，使得能夠開采出來(lái)的油量不多。若油達(dá)到自身的飽和度時(shí)，縫隙內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)油的流入，若縫隙間距因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)擴(kuò)大的情況，干擾就會(huì)隨之削弱，若間距降到200m，干擾就會(huì)消失，所以產(chǎn)油量在此時(shí)并不會(huì)隨著間距的增加而出現(xiàn)變動(dòng)，筆者通過對(duì)實(shí)例研究發(fā)現(xiàn)，裂縫間距保持在200m以上最佳。降低干擾并不會(huì)增加額外的費(fèi)用，所以應(yīng)當(dāng)盡量加大間距，但前提必須保證產(chǎn)量。

1.4 裂縫角度

水平井筒的選定往往會(huì)受地質(zhì)條件的影響，并不一定是沿最大主應(yīng)力方向的。通常，油井的產(chǎn)量會(huì)隨著裂紋角度呈正相關(guān)。原因分析如下：裂縫角度增大是因?yàn)榱芽p之間的垂直距離的增加，若原本收到裂縫控制的流域面積出現(xiàn)擴(kuò)張，與此同時(shí)，縫間干擾也會(huì)隨之削弱。選定最佳的裂縫傾角是直角。

2 非均勻裂縫優(yōu)化

2.1 裂縫間距

實(shí)際作業(yè)的時(shí)候，當(dāng)?shù)搅藟毫循h(huán)節(jié)，井筒可能會(huì)需要進(jìn)行非均勻性分布，因?yàn)榉蔷鶆虻牡孛鎽?yīng)力分布，井壁應(yīng)力分布的兩端需要對(duì)壓裂縫間距進(jìn)行，最終獲取非均勻裂縫間距和產(chǎn)量之間的關(guān)系。實(shí)踐證明，油井的產(chǎn)量并不會(huì)隨著方案的變化而出現(xiàn)明顯的差異，采取單間距方案的效果最好。

2.2 裂縫分布

產(chǎn)量跟裂縫的分布有一定程度的聯(lián)系，結(jié)合上述研究得出的有關(guān)非均勻裂縫的影響效果的結(jié)果來(lái)看，方案之間的差異并不大，油井內(nèi)部的每個(gè)裂紋都有足夠的排油區(qū)，保證裂縫之間的干擾最小，不夠考慮到地質(zhì)條件的復(fù)雜性，往往難以做到。

2.3 裂縫長(zhǎng)度

若多條裂縫同時(shí)，此時(shí)位于當(dāng)中位置的裂縫會(huì)屏蔽兩頭的裂縫，影響自身的功能，從而拉低產(chǎn)能。在分析過程中，得出結(jié)論，產(chǎn)量最大的時(shí)候，總裂紋長(zhǎng)度也是最大的，得到最大的收益。對(duì)其原因進(jìn)行分析，得知是因?yàn)橹虚g裂縫的屏蔽效應(yīng)。

2.4 導(dǎo)流能力

產(chǎn)量會(huì)隨著初始裂縫導(dǎo)流能力變化而受到影響，二者之間成正相關(guān)；隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加，導(dǎo)流能力和壓裂數(shù)都會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降，此時(shí)不同裂縫之間的導(dǎo)流能力相近。初期，裂縫的導(dǎo)流能力和衰減系數(shù)之間的關(guān)系并不明顯，后期產(chǎn)量和衰減系數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)。

2.5 儲(chǔ)層參數(shù)

影響壓裂水平井產(chǎn)能的另一個(gè)因素就是儲(chǔ)層參數(shù)，儲(chǔ)層的初始磁導(dǎo)率和壓裂水平井壓力會(huì)影響產(chǎn)量，相互之間是正相關(guān)關(guān)系；含水飽和度上升，則油產(chǎn)量減少，相對(duì)滲透率曲線的形狀決定了下降的幅度，兩相流區(qū)和陡度相對(duì)滲透率曲線也對(duì)壓裂產(chǎn)能有影響。

2.6 多因素影響裂縫參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

進(jìn)行單方面因素分析的時(shí)候，通常選取的是5個(gè)對(duì)壓裂效果有明顯影響的因素，分別是裂縫半長(zhǎng)、裂縫數(shù)量、間距、裂縫角和裂縫導(dǎo)流能力，考察指標(biāo)通常取一年的生產(chǎn)量。

3 結(jié)語(yǔ)

通過建立起水平井壓裂三維油水兩相流模型，對(duì)壓裂進(jìn)行研究，設(shè)置壓裂裂縫參數(shù)，包括水平井壓裂的數(shù)量、長(zhǎng)度、間距和角度，進(jìn)行非均勻分布模擬，得出儲(chǔ)層參數(shù)和壓裂時(shí)間對(duì)實(shí)際施工作業(yè)的影響，綜合分析單因素敏感性，對(duì)壓裂設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得出最優(yōu)裂縫條數(shù)為3-4條，半長(zhǎng)是180m，角度為90度，保持距離為200m，此時(shí)，產(chǎn)能受到非均勻性影響的程度最小，初始裂縫導(dǎo)流能力能夠保持在最佳水平。

[1]岳建偉,段永剛,青紹學(xué),青鵬,劉興國(guó).含多條垂直裂縫的水平壓裂氣井產(chǎn)能研究[J].天然氣工業(yè),2004,10：102-104+117-16.

[2]李慶輝,陳勉,金衍,趙飛,姜海龍.壓裂參數(shù)對(duì)水平頁(yè)巖氣井經(jīng)濟(jì)效果的影響[J].特種油氣藏,2013,01：146-150+158.

[3]遲靜.特低滲油田水力壓裂參數(shù)優(yōu)化研究[J].西北地質(zhì),2003,01：70-73.