文摘

钻加密井已广泛应用于许多戏剧提高页岩气的复苏,但加密well-caused裂缝干扰是一个非常重要的问题,应该考虑。油井干扰很难传统模型进行产量预测,断裂特征和生产数据分析。本文为此semianalytical模型提出了通过离散化整个控制体积的父母和加密井为几个线性流区。这样,三个重要的问题可以进一步处理的非常自然,包括断裂之间的联系父母和加密井,不同SRV属性区域与井筒不同距离、不同生产时间邻近井筒。的近似表达式不同的流动机制用于制造生产预测在时域,和流动物质平衡方法和使用一个简单的迭代更新模型参数一步一步。该模型是合理和准确的处理多井干扰问题后与商业数值模拟器tNavigator进行比较。综合案例表明,断裂参数,SRV属性,以及加密时间有显著影响父母和加密井的生产性能。结果表明,母公司的生产也将大大增强与加密井时通过high-conductive液压骨折。时间无关的骨折和加密井压裂阶段/集群将导致更高的加密井的生产,但负面影响是观察到的父母。遥远的渗透性好电脑,也有类似的影响父母和加密井。 The results also show that late time well interference will result in a more significant increase in production rate on the log-log plots for the severe depletion around the parent well. Finally, the proposed model is used to analyze the production data of a field case from Fuling shale in Southwestern China. After analyzing the production data, several parameters can be obtained for both parent and infill wells, including the fracture lengths and conductivities, numbers of connected fractures, and the near and distant well permeabilities of the SRV. This gives a basic and practical technique for production prediction, formation and fracture evaluation, and well connectivity analysis from shale gas wells with fracture connection.

1。介绍

随着钻井技术的的发展长水平井和多级水力压裂,非常规页岩气资源在全世界许多国家经济发达,如美国,中国和加拿大1]。然而,页岩气的恢复是目前很低因为页岩气产量递减率高。目前,一些技术提出了这个问题,包括有限公司₂封存的页岩地层(2- - - - - -4裂缝和钻加密井()和5,6]。特别是,钻加密井被广泛使用在许多戏剧和空间已经收紧了200 ~ 300米。钻一个加密的主要担忧是加密well-caused干扰,很难使生产预测和解释断裂参数和评价油井连接。

许多研究人员报道了干涉现象从几个方面,包括骨折休会模拟、现场微震的监视和生产和压力测试。骨折骨折休会研究表明,从邻井往往相互吸引,导致骨折连接(7]。现场微震的数据还表明,断裂的现象之间的联系邻井是相当常见的,尤其是对加密井情况下,哪里有压力水槽后形成长期的生产(8,9]。生产和压力测试表明,压力,和天然气和水生产的父母将极大地改变相邻加密井的水力压裂后(10- - - - - -12]。因此,重视分析加密well-caused断裂的影响页岩气储层的干扰。

数值模型是相当全面和健壮的裂缝干扰分析的能力在处理复杂的裂缝网络,非线性,异构性问题,和其他复杂的问题。目前的数值模型主要包括离散裂缝模型(DFM)和嵌入离散裂缝模型(EDFM) [13- - - - - -19]。EDFM是相当有效的在分析加密well-caused裂缝干扰的影响,因为不需要费时的网格系统是离散后添加两次加密。绿色单元法——(GEM)基于离散裂缝模型是非常规储层模拟的另一个有效方法,借用了EDFM在离散化的优势和边界元法(BEM)的精度(20.,21]。通过使用数值模型,几项研究已经研究好干涉的影响在生产和压力性能(22- - - - - -25]。在这些研究中,井被认为与低电导率激活自然骨折和高导电性液压骨折。

因为数值模型往往耗时匹配生产和压力数据,当有许多骨折模型中,仍经常使用在油藏工程分析模型。非常规油气储层分析模型通常基于线性流动假设为长期线性流政权中观察到。线性流模型,重新激活自然骨折治疗使用SRV概念和分析解决方案可以通过离散化整个控制体积的井筒与几个线性流区(26- - - - - -28]。几项研究也丰富了分析模型更复杂的问题,如两相流在逆行天然气和凝析油油藏,和早期两相流数据分析(29日,30.]。一些研究也用这个概念来近似分析井的生产数据裂缝干扰(12,31日- - - - - -33]。山坡上展出的双对数图上的压力和速度曲线是用来诊断油井干扰。据报道,干扰就会增加下降率曲线类型。然而,目前的分析模型只能用于产量递减分析定性。此外,井同时开始生产,所以加密well-caused裂缝干扰的问题不是在这些模型考虑。

在本文中,我们将介绍semianalytical模型生产预测和生产数据分析基于线性流动的假设。这种模式主要处理三个重要问题干扰,包括不同生产时间不同的井,井与骨折的一部分,和不同地层属性和遥远的附近SRV地区。在下面,我们首先提出了semianalytical模型的数学基础。然后,该模型为基准与商业模拟器和几个综合案例是用于分析不同参数的影响。最后,一个字段是用来显示该模型的应用。

2。方法

2.1。物理模型

页岩气储层,如图1,多个high-conductive骨折和水力压裂后将生成一个深水救生艇。之前添加加密井,没有干扰,SRV靠近父,就像电脑一样₁在图1(一)和电脑,₁和电脑,₅在图1 (b)。加密井的水力压裂后,可以生成SRV加密井附近,就像电脑一样₃在图1(一)和电脑,₃在图1 (b)。此外,遥远的区域也可以刺激因为父母好周围的损耗和液压骨折是倾向于传播的SRV父母。因此,一些骨折会和父母之间的连接加密井和遥远的SRV可以生成,就像电脑一样₂在图1(一)和电脑,₂和电脑,₄在图1 (b)。

在本文中,我们假设的一部分很遥远的SRV将有助于家长好,另一部分将为加密。遥远的电脑,包括SRV2图1(一)和SRV2 SRV4图1 (b),导致家长和加密井,所以应该有一个贡献比父母好,可以定义使用断裂长度。基于这样的假设,可以得到图代表区1对父母和加密井。对于两口井的情况如图1(一)区,A和B是母公司的代表区,整个控制体积的父母可以形成的组合和加密井如图B1(一)区C和D,可以被看作是代表区。应该注意区和C是不同的模型,因为附近和遥远的srv并不声明同时产生。以同样的方式,我们可以分析three-well情况如图1 (b)。另一个假设是,如果储层体积不被认为是在这个模型中,因为如果储层的生产贡献并不重要。此外,这个贡献不能观察到的双对数图年末流动机制。

承担一半的代表区域如图1,如图2,我们可以进一步提取基本线性流模型,包括线性流双区模型、收敛线性流模型和线性流模型。通过这种方式,我们可以简化复杂的多井干扰模型基本线性流模型。节2.2,我们将数学物理模型的基础。

2.2。数学模型

2.2.1。在线性系统分析的解决方案

线性流,示意图如图2 (c)例如,可以通过控制方程

应该注意的是,严格的气体解吸矩阵毛孔被认为是使用解吸压缩系数,定义为 在我们以前的工作(34]。在这里,我们应该国家页岩纳米孔的地质力学和复杂的传输机制不认真考虑在这个分析模型35- - - - - -42]。在这个模型中,这些传输机制可以用表观渗透率特征和处理与分析模型的拟压力约。拟压力可以被定义 ,在哪里是一个渗透率修饰符。

无量纲变量的定义如表所示1。

由初始条件

内边界条件

外边界条件加上液压骨折。由于infinite-conductivity骨折是假定在这个模型中,内边界条件可以写成

拉普拉斯变换可以用来获得解析解的线性流模型方程所示(1)- (3)。根据我们以前的工作(43),可以直接由生产解决方案

应该注意的是,提出的数值算法Stehfest应该用于获得方程的解(5)在时域44]。因为主要有两个流机制为无限大导电骨折模型,线性流态,和边界流态为主,区域近似解(45)可以用来简化的解决方案。

对于线性流态,解决方案案例是由恒定井底压力条件

考虑无量纲变量方程(6),我们可以获得

长期boundary-dominated流态,解决方案可以写成

是一个因素,这使得产量曲线连续的连接两个流动制度。的价值可以使用以下表达式决定 在哪里是时候boundary-dominated偏离线性流态的流态和它可以估计如下:

双线性流时可能发生SRV高渗透率和裂缝不能被视为无限导电。在这种情况下,近似的生产43可以给出)

考虑无量纲变量方程(11),我们可以获得

2.2.2。平均压力计算

我们可以发现一些参数方程(7)和(8)是平均压力依赖等和 。因此,获得系统的生产解决方案,另一个步骤是获得的平均压力。在本节中,流动物质平衡方程用于这一目的。根据方程(10),调查可以写成的距离

因此,对于线性流系统,可以通过控制裂缝的体积

采用物质平衡法,我们可以获得

在这,累计天然气生产,是最初的天然气储备,剩下的天然气储备,他们可以计算吗

应该注意,形成的水是不可约的,所以初始气体饱和度方程中使用(18)。

方程(16)- (18)方程(15),我们可以获得

方程(19)可以写成

情商的推导。20.),我们得到

我们可以用牛顿迭代求解方程(20.)和(21)。迭代方程可以写成 在哪里取决于迭代步骤 , 。

2.2.3。不同地区的生产预测

例图所示1,整个水库可以具有代表性的地区,包括g。此外,每个地区结合典型的流模型如图2。

为模型图所示1(c),解决方案可以使用数学推导获得2.3.2和部分2.3.1所示。可以得出图的详细过程3。

使用线性流的过程,我们可以得到典型的地区和水平井的生产。表2显示了不同地区的构成如图1。父母和加密井,总天然气产量的总和不同的典型区域。应该注意的是,父母和加密井的生产时间是不同的,所以这个应该考虑在预测母公司的生产井。

3所示。结果与讨论

在本节中,我们将首先验证提出semianalytical模型通过使用商业tNavigator数值模拟器。然后,我们将分析母公司之间的连接条件的影响和加密井的生产性能。最后一个字段从涪陵页岩气领域在中国西南地区提供给该模型的应用。因为只有一个两口井干扰场情况下访问目前,如图1(一)分析了在这一节中。然而,同样的方法可用于例图所示1 (b)。

3.1。模型验证

在本节中,2例是用于验证该semianalytical模型,线性流动情况和两口井干扰情况。在下面,我们首先使用线性流如图2 (c)验证该模型的计算,然后,一个两口井干扰情况如图1(一)是用来验证模型在模型假设。两个情况下,储层和裂缝属性如表所示3和天然气PVT属性计算使用李等人提出的方法。46),如图4(一)。

的验证结果线性流情况如图4 (b)。我们可以发现提出semianalytical模型与数值模拟结果吻合。此外,对于这种情况,主要有两个流动制度表现出的天然气生产在双对数曲线绘制线性流和boundary-dominated流形成制度。这表明semianalytical模型的计算是可靠的。

我们进一步分析的有效性假设区域线性流模型在处理加密well-caused裂缝干扰。在这种情况下,假设加密井开始生产720天后比父母好。图5显示验证结果,它表明,良好的比赛获得了家长和加密井。图5(一个)表明,父母一直在boundary-dominated流态时由加密井干扰。应该注意的是,加密后的流动制度时间组合为父。对于旧电脑,流部分如图2(一个)和2 (b)boundary-dominated下,流态,而生成的新电脑加密井的压裂是在一个线性流态。两种方法可以用来分析这个结合流态。第一个方法是通过历史拟合,将在部分3.3。另一种方法是通过直线分析处理后的生产数据扣除near-well深水救生艇的贡献,但这将是我们未来的工作。还应该注意到,如图5 (b)加密井的生产时间,720天后比母公司的生产时间。流政权不能表现出的双对数图如果母公司的生产时间,就像已故的流机制如图5(一个)。

3.2。合成的案例研究

在本节中,我们将分析加密well-caused干扰在两父和加密井的生产性能。分析参数包括数字之间的连接骨折父和加密井,长度无关的骨折的加密,加密井的裂缝数量、父母之间的新的深水区域的渗透性和加密井,和油井加密时间。在本节中,母公司的断裂和SRV属性被认为是相同的所有的研究情况。表4显示了分析参数和其他参数如表所示3。每个人都应该注意粗体显示的值在表中4参数的默认值。

3.2.1之上。连接断裂的影响

图6显示连接断裂的影响数字父和加密井的生产。结果表明,母公司的生产也得到了显著的增强时骨折加密井的干扰。这是因为气体的贡献从深水救生艇,水力压裂后生成的加密。结果还表明,两父母和加密井的产量会更高更多的连接骨折早期流政权,而降低生产利率观察迟到流动机制。这表明提取剩余的气体形成的井与骨折的关系更密切。

3.2.2。的长度的影响无关的骨折

在这种情况下,父母的长度是给定一个常数值和加密井的长度无关的骨折40,80年、120年和160年m分析以及干扰的影响。

如图7的长度无关的骨折有重大影响父母和加密井的生产。加密井,体积大得多的深水救生艇和控制可以获得较长的裂缝,所以加密井的产量明显提高。对父母好,骨折连接可以增加天然气生产的所有病例,但更高的生产将获得更短的无关的骨折。这是因为较长的加密井的裂缝将提高加密井的SRV附近,减少遥远的深水,导致父母的增产。

3.2.3。断裂的影响阶段/集群

图8显示骨折的影响阶段/集群的加密井页岩气产量。结果表明,断裂阶段的加密井有限影响母公司的生产。这是因为连接断裂数量是20的场景,尽管这可能不是真的。因为它是更可能有骨折与父母如果更多的阶段/集群用于加密井的水力压裂。加密井,更多的断裂阶段/集群将导致更高的天然气生产初流政权后期和较低的流机制。这很像裂缝长度的影响如图7 (b),但裂缝长度的影响与研究更重要的参数。

3.2.4。SRV渗透性的影响

在本节中,我们的重点是分析遥远的渗透性的影响以及SRV生成加密井的刺激。相比之下,附近的渗透性好SRV父和加密井给出 。图9表明SRV渗透率的影响在父母和加密非常相似。初期流动制度,更大的生产SRV渗透率较高的利率获得,而相反的影响观察曲线的后期流程制度。这是因为更多的天然气储备生产井SRV渗透率较高,后期保持储备有限流动制度。

3.2.5。加密时间的影响

在本节中,我们假设加密井开始断裂,产生在360,540,720,900天后父。

图10 ()表明,干涉后流机制将导致更高的生产“挑选”当父被加密井干扰。此外,生产数量的增加将在稍后的时间里更大的裂缝干扰。这是因为在母公司的控制体积损耗更严重和更大比例的遥远的SRV将有助于家长。因此,在图10 (b),我们可以发现加密井的产量会降低添加到加密井时垫在稍后的时间。

3.3。领域的案例研究

提出进一步基准semianalytical模型,一个字段从中国西南部用于分析。父是长1450米,采用水力压裂法15阶段。生产了1484天之后,一个加密井断裂,开始生产。父母和加密井之间的距离是300米。图11显示父和加密井的生产性能。值得注意的是,有一个繁荣的天然气生产中父母当加密井被添加到垫。因此,在本例中,我们将使用该semianalytical模型来分析生产数据和逆断裂性质和利用历史匹配评估井间连通性。形成的一些属性如表所示5。

因为生产数据变量必和必拓和速度条件下,我们应该使用规范化的生产速率和物质平衡时间过程生产数据。使用该semianalytical模型获得的生产数据也使用这个概念,因为处理semianalytical的非线性模型。摘要生产数据和semianalytical结果以这种方式处理。历史匹配结果如图12。为父母和加密井,主要有两个流机制表现出对数的情节。第一个流态是一个双线性流态,它的特点是1/4坡在双对数图上。第二个流态是boundary-dominated流态,斜率为1。因此,近似表达式,方程(8)和(12),用于semianalytical模型。历史匹配结果表明,一个好的匹配的字段数据。拟合参数如表所示5,性格””马克用于拟合参数。我们应该承认,这可能不是唯一的一个匹配的字段数据,因为模型中的不确定性。应该指出的是,无因次裂缝传导性 ,所以早期的流态是双线性流。这是使用双线性流模型的假设。一个也应该注意,贡献比父母好,表所示5历史匹配场情况下获得的。

4所示。结论

本文提出了一种实用semianalytical模型来分析天然气生产上的加密well-caused裂缝干扰性能。基于本文的研究,保证以下结论:(1)严格分析模型不能处理加密well-caused断裂问题的干扰,因为父母和加密井不是同时生产,这使得分析模型的非线性和非齐次的。验证了数值模拟表明,这个问题可以通过将整个模型划分为几个处理线性流动区域和井筒的生产可以通过添加生产贡献的部分(2)当两个井与高导电性骨折时,母公司的生产将大大增加当父被干扰。井的生产速度是影响裂缝参数,包括骨折连接的数量、长度无关的骨折,加密井和压裂阶段/集群。虽然类似的效果在生产速度曲线,观察裂缝的长度和压裂阶段/集群尤其重要(3)生产也受到SRV渗透率和加密时间,影响生产的贡献从遥远的SRV通过改变属性和生产贡献比父母好。父的增产获得裂缝干扰后将在后期时间更重要的加密井生产(4)规范化的生产速率和物质平衡时间可以用来分析多井例骨折连接的生产数据。井间连接条件和父和加密井的裂缝性质可以解释该semianalytical模型

命名法

:	流体体积系数,m3/ m3
:	总压缩系数、MPa−1
:	渗透率汉语史,无量纲
:	累计天然气生产,m3
:	地层厚度、米
:	渗透率、医学博士
:	水力裂缝的渗透率
:	参考渗透率,医学博士
:	参考长度,医学博士
:	压力,MPa
:	初始压力,MPa
:	朗缪尔压力,MPa
:	流动压力,MPa
:	流量在表面状况,m3/ d
:	气体饱和
:	拉普拉斯常数
:	皮肤因子的抑制作用造成的
:	一次,一天
:	时间步长
:	温度、K
:	调查卷,米3
:	朗缪尔体积,米3/ m3
:	骨折缝隙,米3/ m3
:	方向,米
:	半身的液压骨折,m
:	方向,米
:	半身的裂缝空间,m。

希腊人的象征

:	拟压力的气体MPa2/ mPa·s
:	参考扩散性,mD·MPa / MPa·s
:	扩散系数,mD·MPa / MPa·s
:	孔隙度、米3/ m3
:	流体的粘滞性,mPa·s
:	系数。

标

−:

拉普拉斯变换。

下标

:	无量纲的
:	液压骨折
:	初始条件
:	线性流结束
:	标准表面状况
:	引用变量
:	调查区域
:	井筒的流动变量。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果都包含在这篇文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者承认这项研究支持的部分基础研究基金为中央大学(2021 qn1005)和江苏省自然科学基金(BK20210520)。