CN111608634A - 直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，该直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法包括：步骤1、确定各层启动压力梯度；步骤2、根据各层压裂缝长确定各层等效井径；步骤3、给定一个注采井距L，计算各层初始产量；步骤4、计算投产N年后各层累积产油量；步骤5、计算井组N年后总的累积产油量；步骤6、确定最优注采井距。该直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法求得的注采井距充分考虑了压裂直井的渗流特征以及注水开发的生产实际，为油田开发提供了可靠依据。

Description

直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法

技术领域

本发明涉及低渗透油藏直井多层压裂改造领域，特别是涉及到一种直 井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法。

背景技术

直井多层压裂技术是开发致密油藏的有效技术手段，合理注采井距的 确定对于低渗透油藏的持续高效开发起着关键性的作用，而压裂井裂缝参 数与井距的匹配关系对于提高产能、高效开发油藏具有重要作用。目前最 优井距确定只是针对单层压裂，而直井多层压裂注水开发的最优井距确定 方法欠缺。为此我们发明了一种新的直井多层压裂注水开发最优注采井距 确定方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种求得的注采井距充分考虑了压裂直井的渗 流特征以及注水开发的生产实际，为油田开发提供了可靠依据的直井多层 压裂注水开发最优注采井距确定方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：直井多层压裂注水开发最 优注采井距确定方法，该直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法包 括：步骤1、确定各层启动压力梯度；步骤2、根据各层压裂缝长确定各层 等效井径；步骤3、给定一个注采井距L，计算各层初始产量；步骤4、计 算投产N年后各层累积产油量；步骤5、计算井组N年后总的累积产油量； 步骤6、确定最优注采井距。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，确定各层启动压力梯度具体计算公式为：

式中，λ为启动压力梯度，MPa/m；μ为原油粘度，mPa·s；k为地层 渗透率，μm²。

在步骤2中，根据各层压裂缝长确定各层等效井径计算公式为：

其中，

u＝ln(C_fD)，

r_we为等效井径，m；x_f为裂缝半长，m；C_fD为裂缝无因次导流能力；S_f为裂缝 表皮系数；w_f为裂缝半宽，m；k_f为裂缝渗透率，μm²；k为地层渗透率， μm²。

在步骤3中，计算各层初始产量计算公式为：

式中，Q₀为初始产能，m³/d；k为地层渗透率，μm²；厚度为h，m； △P为注采压差，MPa；μ为原油粘度，mPa·s；L为注采井距，m，r_we为等 效井径，m；λ为启动压力梯度，MPa/m。

在步骤4中，计算投产N年后各层累积产油量计算公式为：

式中，D₀为递减率，d^-1；t为时间，d；i为小层序号；Q₀为初始产能， m³/d。

在步骤5中，计算井组N年后总的累积产油量计算公式为：

在步骤6中，调整井距为L+ΔL并替换原始井距L，重复步骤3-5，判 断该注采井距L+ΔL下累积产油量是否高于前一个井距L下的累产，如果 高于，重复步骤6；如果低于前一个，那么前一个注采井距L即为最优注采 井距。

本发明中的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，考虑多层 油藏层间储层物性差异，以获得最高的累积产油量为目标，解决了一种直 井多层压裂注水开发时最优注采井距的确定问题。采用本发明获得的直井 多层压裂时最优注采井距进行生产，可以兼顾各层的储层物性和产油能 力，获得最高的累积产油量，对油田高效开发具有重要指导意义。

附图说明

图1为本发明的一具体实施例中直井多层压裂井组示意图；

图2为本发明的一具体实施例中计算油井累积产油量与井距关系示意 图；

图3为本发明的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法的一具 体实施例的流程图。

具体实施方式

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，并配合附图所示，作详细说明如下。

对于一个直井多层压裂井组(见图1)，n层合采，各层渗透率为k_i， 孔隙度为Φ_i，原油粘度为μ_i，厚度为h_i，原始含油饱和度为s_oi，油井进 行多层压裂，每层压裂缝长为x_fi，注采压差为△P，直井压裂投产后的产 量递减率为D₀。据此确定最优的油井和水井之间的距离(简称注采井距)， 实现油井累积产油量最高。

如图3所示，图3为本发明的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定 方法的流程图。

步骤101、确定各层启动压力梯度。确定各层启动压力梯度具体计算 公式为：

式中，λ为启动压力梯度，MPa/m；μ为原油粘度，mPa·s；k为地层 渗透率，μm²。

步骤102、根据各层压裂缝长确定各层等效井径。

根据各层压裂缝长确定各层等效井径计算公式为：

其中，

u＝ln(C_fD)，

r_we为等效井径，m；x_f为裂缝半长，m；C_fD为裂缝无因次导流能力；S_f为裂缝 表皮系数；w_f为裂缝半宽，m；k_f为裂缝渗透率，μm²。

步骤103、给定一个注采井距L，计算各层初始产量。给定一个注采井 距L(在第一次给定时，给定一个相对小的注采井距)，计算各层初始产量 计算公式为：

式中，Q₀为初始产能，m³/d；k为地层渗透率，μm²；厚度为h，m； △P为注采压差，MPa；μ为原油粘度，mPa·s；L为注采井距，m。

步骤104、计算投产N年后各层累积产油量。计算投产N年后各层累积 产油量计算公式为：

式中，D₀为递减率，d^-1；t为时间，d；i为小层序号。

步骤105、计算井组N年后总的累积产油量。计算井组N年后总的累积 产油量计算公式为：

步骤106、调整井距为L+ΔL并替换原始井距L，重复步骤103-105， 判断该注采井距L+ΔL下累积产油量是否高于前一个井距L下的累产，如 果高于，重复步骤106；如果低于前一个，那么前一个注采井距L即为最优 注采井距。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。

以某低渗合采油藏为例，该区块共有6个小层，基本参数如下表1所示：

表1各小层数据统计表

根据以上参数可进行计算，具体实施步骤如下：

步骤1：确定各层启动压力梯度。小层1的启动压力梯度

同理，其他层启动压力梯度也可求 出。

步骤2：根据各层压裂缝长确定各层等效井径。裂缝的基本参数设置 如下表2所示。

表2各小层裂缝基本参数表

如式(2)可得小层1的等效井径为：

同理可得其他小层的等效井径。

步骤3：可选地给定一个注采井距L＝90m，计算各层初始产量；

如式(3)可得小层1的初始产量为：

同理可得其他小层初始产量，结果如表3 所示。

步骤4：计算投产5年后各层累积产油量；计算结果如下表3所示。

表3各小层初始产量和累积产油量统计表

步骤5：计算井组5年后总的累积产油量

步骤6：取ΔL＝5m，调整井距为L+ΔL＝95m并替换原始井距L，重复步 骤4-5，判断得到该注采井距下的累积产油量1667.9m³高于前一个井距 L＝90m下的累产，遂重复步骤6；经过循环计算(图2)得到当井距L＝125m 时有最大累积产油量该井距即为最优注采井距。

Claims (7)

1.直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，该直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法包括：

步骤1、确定各层启动压力梯度；

步骤2、根据各层压裂缝长确定各层等效井径；

步骤3、给定一个注采井距L，计算各层初始产量；

步骤4、计算投产N年后各层累积产油量；

步骤5、计算井组N年后总的累积产油量；

步骤6、确定最优注采井距。

2.根据权利要求1所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤1中，确定各层启动压力梯度具体计算公式为：

式中，λ为启动压力梯度，MPa/m；μ为原油粘度，mPa·s；k为地层渗透率，μm²。

3.根据权利要求1所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤2中，根据各层压裂缝长确定各层等效井径计算公式为：

其中，

u＝ln(C_fD)，

r_we为等效井径，m；x_f为裂缝半长，m；C_fD为裂缝无因次导流能力；S_f为裂缝表皮系数；w_f为裂缝半宽，m；k_f为裂缝渗透率，μm²；k为地层渗透率，μm²。

4.根据权利要求1所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤3中，计算各层初始产量计算公式为：

式中，Q₀为初始产能，m³/d；k为地层渗透率，μm²；厚度为h，m；△P为注采压差，MPa；μ为原油粘度，mPa·s；L为注采井距，m，r_we为等效井径，m；λ为启动压力梯度，MPa/m。

5.根据权利要求1所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤4中，计算投产N年后各层累积产油量计算公式为：

式中，D₀为递减率，d^-1；t为时间，d；i为小层序号；Q₀为初始产能，m³/d。

6.根据权利要求5所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤5中，计算井组N年后总的累积产油量计算公式为：

7.根据权利要求1所述的直井多层压裂注水开发最优注采井距确定方法，其特征在于，在步骤6中，调整井距为L+ΔL并替换原始井距L，重复步骤3-5，判断该注采井距L+ΔL下累积产油量是否高于前一个井距L下的累产，如果高于，重复步骤6；如果低于前一个，那么前一个注采井距L即为最优注采井距。

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