低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种低渗透油藏人工裂缝压裂缝长 与井排距确定方法。
【背景技术】
[0002] 胜利油区低渗透油藏资源丰富，但是油藏品质差（埋藏深度大、储层物性差、孔喉 细小、储层厚度变薄），呈现单井产能低、注水能力低的局面，往往需要人工压裂方法来提高 单井产能和注入能力。但是在注水开发过程中，由于人工裂缝与井距排距缺乏系统的适配 优化方法，开发效果受到不同程度的限制。例如，胜利油田在梁4块、梁8块、樊144等低渗 透滩坝砂油藏开展过注水开发试验，但由于人工裂缝与井距、排拒匹配性较差，注水后油井 见效慢，见效率仅52 %，有效动用程度低，开发效果差。以往在人工裂缝适配优化方面主要 就是经验判断，主观性强、缺乏明确、可靠、科学的操作步骤。为此我们发明了一种新的低渗 透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法，解决了以上技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种推导建立的非达西渗流条件下不同井网形式的水驱波 及系数计算公式，以此为基础下人工裂缝与排距适配组合的低渗透油藏人工裂缝压裂缝长 与井排距确定方法。
[0004] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现：低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排 距确定方法，该低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法包括：步骤1，建立非达西 渗流条件下单井产量的公式；步骤2,建立非达西渗流条件下不同井网形式的水驱波及系 数计算公式；步骤3,利用水驱波及系数计算公式，绘制目标油藏不同井距、排距与压裂裂 缝的匹配图版；以及步骤4,根据步骤3中得到的不同井距、排距与压裂裂缝的匹配图版，评 价该类储层的储层动用情况并进行井距排距优化及压裂缝长匹配优选。
[0005] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0006] 在步骤1中，一注一采单元单井产量公式为：
[0007]
[0008] 式中：q为流量,cm3/s;k为储层渗透率，10 3iim2;h为有效厚度,m;ii为地层流体 粘度，mPa ? s ;Pi为注水井井底注入压力，MPa ;Pw为采出井井底流压，MPa ; X为启动压力 梯度，MPa/m;d为井距，m;a为注入井角度，（° );0为油井角度，（° )，rw为井半径，；an 和运?为计算单元的夹角，（° )，《为长度系数，h为计算单元的最大夹角，（° )。
[0009] 在步骤2中，水驱波及系数为注水能驱替到的面积与整个单元面积的比，根据一 注一采单元单井产量公式求出当单井产量为零时能动用的最大注入井和生产井的角度 a。、P。，如下式：
[0010]
[0011] 从而确定水驱波及系数，式中：Pi为注水井井底注入压力，MPa ；Pw为米出井井底 流压，MPa ;入为启动压力梯度，MPa/m ;d为井距，m。
[0012] 在步骤2中，对于正方形五点法井网，水驱波及系数计算公式如下：
[0013] 水驱波及系数=tana
[0014] 其中，上式中参数由下面方程求得：
[0015]
[0016] 式中：Pi为注水井井底注入压力，MPa ;Pw为采出井井底流压，MPa ; X为启动压力 梯度，MPa/m;d为井距，m;a为注入井角度，（° )。
[0017] 在步骤2中，对于矩形井网，水驱波及系数计算公式为：
[0018]
[0023]式中七为注水井井底注入压力，MPa ;PW为采出井井底流压，MPa ; X为启动压力 梯度，MPa/m;d为井距，m;a为注入井角度，（° );3为油井角度，（° :^^和^为计算 单元的夹角，（° ) ;rw为井半径，水井到油井裂缝端的距离，m;d2为油井到水井裂缝 端的距离，m ;A t为水井缝上任一流管的宽度,m ;m为油井缝长与水井缝长之比，无因次；山 为水井裂缝到油井裂缝的距离，m ; a u P u 3 2, a i为计算单元的最大夹角，（° )。
[0024] 该低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法还包括，在步骤2之后，获取 目标油藏已知参数，需要获取参数包括目标油藏渗透率，md ;油层启动压力梯度，MPa/m ;注 水井注入压力，Mpa ;采出井井底流压，MPa。
[0025] 在获取目标油藏已知参数的步骤中，分析目标区块试井、测井或者岩心分析资料 计算目标油藏渗透率；分析目标区块岩心启动压力梯度测试试验，获取油层启动压力梯度； 结合油藏以及现场工艺确定目标区块合理注水井注入压力和采出井井底流压。
[0026] 本发明中的低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法，所需参数少、计算 快速、应用性强，尤其适合于低渗透油藏开发早期，该方法包括在油藏目标水驱波及系数和 经济合理井距已知条件下，确定压裂半缝长、排距两个参数的最优组合。该方法涉及低渗透 油田开发油藏方案编制中重要组成部分--不同井网条件下人工裂缝与井距排距适配优 化研究，该发明主要针对人工压裂开发的低渗透油藏，通过理论推导建立了非达西渗流条 件下不同井网形式的水驱波及系数计算公式，以此为基础提出不同井网条件下人工裂缝与 排距适配组合方法。该方法基于推导建立的非达西渗流条件下不同井网形式的水驱波及系 数计算公式，方法原理如下：公式表明，非达西渗流不同井网的水驱波及系数除地质静态 参数外，由压裂半缝长、井距、排距、启动压力梯度及注采压差五个开发参数决定，相同目标 的水驱波及系数可以通过五个参数的不同组合实现；对已知油藏在井网、井距、启动压力、 注采压差确定情况下，可以通过压裂半缝长、排距两个参数的多种组合实现相同目标的水 驱波及系数，例如在已知压裂半缝长条件下确定合理排距，反之亦然。本发明中的低渗透油 藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法，需参数少、计算快速、应用性强，尤其适合于低渗 透油藏开发早期，该方法包括在油藏目标水驱波及系数已知条件下，通过压裂半缝长、排距 两个参数的不同组合。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的低渗透油藏人工裂缝压裂缝长与井排距确定方法的一具体实施 例的流程图；
[0028] 图2为一注一采单元示意图；
[0029] 图3为水驱波及系数示意图；
[0030] 图4为人工裂缝与矩形井网示意图；
[0031] 图5为压裂半缝长120m矩形井网井距排距图版；
[0032] 图6为压裂半缝长160m矩形井网井距排距图版；
[0033] 图7为压裂半缝长200m矩形井网井距排距图版。
【具体实施方式】
[0034] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施 例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0035] 如图1所示，图1为本发明的低渗透油藏人工裂缝与井距排距确定方法的流程图。
[0036] 在步骤101，建立非达西渗流条件下单井产量的公式。假设条件：（1)流体为单相 均质液体；（2)不考虑多孔介质；(3)稳态渗流；(4)渗流过程是等温的；（5)地层均质。[0037] 流线是流体质点从注入井向生产井移动时所遵循的路线，以两条流线为边界的区 叫做"流管"。任一不与流管侧面平行的面被流管截取的那部分面积，通常称作流管截面，流 管具有如下性质：流管不能相交；流管的形状及位置，在定常流动时不随时间变化，而在不 定常流动时，可能随时间发生变化；流管不能在流场内部中断。假设油水井之间由一系列流 管构成，任取一注采单元（含一注水井和一采油井），如图2,井半径r w ;油水井距为d :如图 所示取一流管微元，流管中线X由Xi和X2组成，Xi :AD，X2 :BD ;角度增量分别取A a，A 3， ?为长度系数。
[0038] 由初等几何推导可得：
[0052] 公式（7)就是一注一采单元单井产量公式。
[0053] 式中：q为流量,cm3/s;k为储层渗透率，103iim2;h为有效厚度,m;ii为地层流体 粘度，mPa ? s ;Pi为注水井井底注入压力，MPa ;Pw为采出井井底流压，MPa ; X为启动压力 梯度，MPa/m;d为井距，m;a为注入井角度，（° );0为油井角度，（° )，rw为井半径，；an 和为计算单元的夹角，（° )，《为长度系数为计算单元的最大夹角，（° )。流程 进入到步骤102。
[0054] 在步骤102中，根据步骤101建立的产量公式提出了水驱波及系数的计算方法，并 建立了不同井网条件下水驱波及系数计算公式。
[0055] 公式（7)中右边的分母恒大于零，当分子为零时，由注采压差引起的单井产量为 零，因此定义非达西条件下水驱波