CN110374573A - 一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油工程领域水力压裂过程中一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法。通过单井控制储层地层系数对单井进行分类，建立压裂失效井的评价指标，选取典型失效井。并根据容积法与地质模型方法计算单井控制储量，结合典型失效井当前的生产数据，计算当前单井采出程度。最后类比油气田的最终采收率，定义油气井增产潜力因子，定量分析典型失效井增产潜力。该发明通过对前期压裂失效井的精细选取，并对典型压裂失效井增产潜力进行准确评估，原理可靠，实际操作性强，为后期重复压裂工艺提出指导与建议，大大降低重复压裂的风险性。

Description

一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法

技术领域

本发明涉及一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，主要适用于石油工程领域水力压裂过程。

背景技术

水力压裂技术是油气藏增产改造的重要措施。水力压裂是利用地面高压泵组，以超过地层吸液能力的排量将压裂液(前置液)泵入地层来产生裂缝，然后继续注入带有砂粒(支撑剂)的压裂液(携砂液)，使裂缝继续延伸并在其中充填支撑剂，当压裂液返排后，留在裂缝中的支撑剂起到阻止裂缝完全闭合的作用，使裂缝在闭合压力作用下保持一定的开启程度，在地层中形成具有一定长度、允许流体流动的填砂裂缝，从而达到油气井增产或注水井增注的目的。

采取压裂措施后，一些油气井总是存在产量下降快、增产有效期短等问题。相比于开发一口新井所耗费的钻井、完井成本，重复压裂可以在控制成本的基础上开采出更多的油气资源。因此，重复压裂作业是油气井增产的重要举措，但是大规模重复压裂对生产潜力不大的井来说几乎没有意义。为了保证重复压裂油田效益和经济效益，对油气井进行增产潜力分析很有必要。

目前，国内外油气井产能评估的方法有很多，但是针对如何分析油气井压裂后的增产有效性以及典型压裂失效井的重复压裂增产潜力的相关评价方法还缺乏系统研究，不能为当前精细重复压裂提供基础保障，致使重复压裂还存在很大的经济风险。

发明内容

本发明提供一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，通过对前期压裂失效井的精细选取，并对典型压裂失效井增产潜力进行准确评估，为后期重复压裂工艺提出指导与建议，大大降低重复压裂的风险性。

本发明的技术方案如下：

一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：具体步骤依次为：

步骤一计算单井的控制储层地层系数，并对其进行单井分类；

步骤二根据单井压裂后的生产年限、生产含水率、当前日产油量以及累计产油量，制定每类单井的压裂失效评价标准，选取每类井的压裂失效井；

步骤三通过容积法与地质模型方法计算单井控制储层储量；

步骤四计算单井采出程度，评价典型压裂失效井的增产潜力。

所述步骤一中，单井分类过程如下：

①根据测井解释得到单井的地质参数和物性参数，整理单井所需要压裂改造层段的压裂小层以及与其对应的有效渗透率，计算单井的控制储层地层系数Kh；

②根据计算得到的单井控制储层地层系数，对单井进行分类。

③所述计算单井的控制储层地层系数Kh的计算方法如下：

式中Kh——单井控制储层地层系数，mD·m；

n——单井压裂层段的压裂小层数量；

h_i——单井压裂小层i的厚度，m；

K_i——单井压裂小层i对应的有效渗透率，mD·m。

所述步骤一中，单井分类标准如下：

分类井	单井控制储层地层系数范围，mD·m
		一类井	>2000
二类井	2000～1000
		三类井	1000～500
四类井	500～100
		五类井	100>

所述步骤二中，压裂失效井评价标准如下：

所述步骤三中，采用容积法计算单井控制储层储量N根据以下公式确定：

式中N——单井控制储层储量，t；

A_o——单井控制储层面积，m²；

h——单井压裂层段有效厚度，m；

——有效孔隙度；

S_oi——原始含油饱和度；

B_oi——原油体积系数，量纲为1；

ρ_o——地面脱气原油密度，t/m³。

所述步骤三中，采用地质模型法计算单井控制储层储量时所截取的单井地质模型，是以油田原始地质模型为基础，并以油田的井网井距的二分之一作为单井的控制储层半径。

所述地质模型法与容积法计算得到的单井控制储层储量，要求误差值小于5％。

所述步骤四具体过程如下：

①分析单井W的历史生产数据，根据单井W当前累计产油量，计算单井W当前采出程度；

②结合现场油田资料，查阅文献，确定油田的最终采收率Re，计算单井W重复压裂的增产潜力因子k；

③价油气井重复压裂后的增产潜力。

所述计算单井W当前采出程度根据以下公式确定：

式中R——单井W当前采出程度；

Q——单井W当前累计产油量，t；

N——容积法计算的单井W控制储层储量，t。

所述计算单井W重复压裂的增产潜力因子k根据以下公式确定：

式中k——单井W的增产潜力因子；

R——单井W当前采出程度；

Re——单井W所属油田的最终采收率。

油气井重复压裂后的增产潜力的评价标准如下：

本发明的有益效果为：

与压裂增产潜力评估方法相比，通过单井控制储层地层系数对油田大量的压裂单井进行分类简化；然后建立精细的压裂失效井评价指标，据此准确选取典型失效井；根据容积法与地质模型方法计算单井控制储量，控制误差小于5％，保证计算结果的可靠性；最后结合典型失效井当前的生产数据，计算当前单井采出程度，类比油气田的最终采收率，定义油气井增产潜力因子，定量分析典型失效井增产潜力，为后续压裂施工提供基本保障与科学指导。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1本发明提供的针对典型压裂失效井的增产潜力评估步骤图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例

以F油田为例，需要对其20口低产压裂井(W1、W2、···、W20)进行增产潜力评价，为后期重复压裂设计提供科学指导与合理建议。

计算20口单井的控制储层地层系数，并对其进行单井分类，过程如下：

①根据测井解释得到单井的地质参数和物性参数，整理单井所需要压裂改造层段的压裂小层以及与其对应的有效渗透率，计算单井的控制储层地层系数；

②根据计算得到的单井控制储层地层系数，对20口单井进行分类，分类结果如下：

单井的控制储层地层系数计算结果如下：

井号	地层系数，mD·m	井号	地层系数，mD·m
				W1	4279	W11	560
W2	2865	W12	523
				W3	3584	W13	459
W4	2279	W14	420
				W5	1870	W15	284
W6	1258	W16	128
				W7	1045	W17	69
W8	1593	W18	72
				W9	895	W19	24
W10	953	W20	37

单井的控制储层地层系数计算结果如下：

分类井	井号
		一类井	W1、W2、W3、W4
二类井	W5、W6、W7、W8
		三类井	W9、W10、W11、W12
四类井	W13、W14、W15、W16
		五类井	W17、W18、W19、W20

根据单井压裂后的生产年限、生产含水率、当前日产油量以及累计产油量，结合每类单井的压裂失效评价标准，选取每类井的压裂失效井；

压裂失效井选取结果如下：

通过容积法与地质模型方法计算每口单井控制储层储量，过程如下：

①通过单井的控制储层面积、压裂层段有效厚度、孔隙度、含油饱和度、地面脱气原油密度以及原油体积系数计算单井控制储层储量，其中地面脱气原油密度为0.89t/m³，原油体积系数取1；

②油田原始地质模型为基础，以油田的井网井距的二分之一作为单井的控制储层半径，截取单井地质模型，通过模型计算单井控制储层储量。对比容积法与地质模型法计算得到的单井控制储层储量，要求误差均小于5％。

根据容积法计算单井控制储层储量结果如下：

容积法和地质模型法控制储层储量的对比结果如下：

计算单井采出程度，评价典型压裂失效井的增产潜力。

①分析失效单井的历史生产数据，根据失效单井当前累计产油量，计算失效单井当前采出程度；

①阅文献结合现场油田资料，确定油田的最终采收率Re为27％，计算失效井重复压裂的增产潜力因子；

②评价典型失效井的增产潜力。

失效单井当前采出程度计算结果如下：

失效井重复压裂的增产潜力因子计算结果如下：

典型失效井的增产潜力评价结果如下：

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：具体步骤依次为：

步骤一计算单井的控制储层地层系数，并对其进行单井分类；

步骤二根据单井压裂后的生产年限、生产含水率、当前日产油量以及累计产油量，制定每类s单井的压裂失效评价标准，选取每类井的压裂失效井；

步骤三通过容积法与地质模型方法计算单井控制储层储量；

步骤四计算单井采出程度，评价典型压裂失效井的增产潜力。

2.根据权利要求1所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述步骤一中，单井分类过程如下：

①根据测井解释得到单井的地质参数和物性参数，整理单井所需要压裂改造层段的压裂小层以及与其对应的有效渗透率，计算单井的控制储层地层系数；

②根据计算得到的单井控制储层地层系数，对单井进行分类，单井分类标准如下：

单井控制储层地层系数大于2000mD·m，为一类井；

单井控制储层地层系数大于1000且小于2000mD·m，为二类井；

单井控制储层地层系数大于500且小于1000mD·m，为三类井；

单井控制储层地层系数大于100且小于500mD·m，为四类井；

单井控制储层地层系数小于100mD·m，为五类井。

3.根据权利要求2所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述单井的控制储层地层系数Kh根据以下公式确定：

式中Kh——单井控制储层地层系数，mD·m；

n——单井压裂层段的压裂小层数量；

h_i——单井压裂小层i的厚度，m；

K_i——单井压裂小层i对应的有效渗透率，mD·m。

4.根据权利要求1所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述步骤二中，压裂失效井的评价标准如下：

生产年限不大于10年，生产含水率不大于65％，当前日产油量不大于2.5t/d，累计产油量不大于8000t，为一类失效井；

生产年限不大于10年，生产含水率不大于60％，当前日产油量不大于2.0t/d，累计产油量不大于7000t，为二类失效井；

生产年限不大于10年，生产含水率不大于55％，当前日产油量不大于1.5t/d，累计产油量不大于6000t，为三类失效井；

生产年限不大于10年，生产含水率不大于50％，当前日产油量不大于1.0t/d，累计产油量不大于5000t，为四类失效井；

生产年限不大于10年，生产含水率不大于45％，当前日产油量不大于0.5t/d，累计产油量不大于4000t，为五类失效井。

5.根据权利要求1所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述步骤三中，采用容积法计算单井控制储层储量N根据以下公式确定：

式中N——单井控制储层储量，t；

A_o——单井控制储层面积，m²；

h——单井压裂层段有效厚度，m；

——有效孔隙度；

S_oi——原始含油饱和度；

B_oi——原油体积系数，量纲为1；

ρ_o——地面脱气原油密度，t/m³。

6.根据权利要求1所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述步骤三中，采用地质模型法计算单井控制储层储量时所截取的单井地质模型，是以油田原始地质模型为基础，并以油田的井网井距的二分之一作为单井的控制储层半径。

7.根据权利要求5和6所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述地质模型法与容积法计算得到的单井控制储层储量，要求误差值小于5％。

8.根据权利要求1所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述步骤四具体过程如下：

①分析单井的历史生产数据，根据单井当前累计产油量，计算单井当前采出程度；

②结合现场油田资料，查阅文献，确定油田的最终采收率Re，计算单井重复压裂的增产潜力因子k；

③评价油气井重复压裂后的增产潜力，评价标准如下：

单井类型为一类井，0.5≤k≤1，增产潜力大；0.3≤k≤0.5，增产潜力中等；0.1≤k≤0.3增产潜力小；k<0.1，无增产潜力。

单井类型为二类井，0.6≤k≤1，增产潜力大；0.4≤k≤0.6，增产潜力中等；0.2≤k≤0.4增产潜力小；k<0.2，无增产潜力。

单井类型为三类井，0.7≤k≤1，增产潜力大；0.5≤k≤0.7，增产潜力中等；0.3≤k≤0.5增产潜力小；k<0.3，无增产潜力。

单井类型为四类井，0.8≤k≤1，增产潜力大；0.6≤k≤0.8，增产潜力中等；0.4≤k≤0.6增产潜力小；k<0.4，无增产潜力。

单井类型为五类井，0.9≤k≤1，增产潜力大；0.7≤k≤0.9，增产潜力中等；0.5≤k≤0.7增产潜力小；k<0.5，无增产潜力。

9.根据权利要求8所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述计算单井当前采出程度根据以下公式确定：

式中R——单井W当前采出程度；

Q——单井W当前累计产油量，t；

N——容积法计算的单井W控制储层储量，t。

10.根据权利要求8所述的一种针对典型压裂失效井的增产潜力评估方法，其特征在于：所述计算单井重复压裂的增产潜力因子k根据以下公式确定：

式中k——单井W的增产潜力因子；

R——单井W当前采出程度；

Re——单井W所属油田的最终采收率。