[发明专利]一种适于特低渗透储层开采模式的产量控制方法

摘要

本发明从已建立的非达西渗流的基本公式出发，结合油藏开发系统，建立了一套适于特低渗透储层的人工裂缝与矩形井网一体化开采模式，建立了一套产量计算公式(ND－II法)，并基于该计算提出一种产量控制方法。本发明运用所建立公式计算启动系数，分析了裂缝半长、井排距以及注采压差等参数对产量和储量动用情况的作用。形成一种适于特低渗透储层的压裂与矩形井网一体化开采模式的产量控制方法，以及产量计算方法。并且在特低渗透储层压裂与矩形井网一体化开采模式中的应用。可应用于低渗透储层的油藏工程评价，以及特低渗透储层的面积井网优化设计。

主权项

1、一种适于特低渗透储层的压裂与矩形井网一体化开采模式的产量控制方法，具体包括以下步骤：1)、将所述矩形井网分为I、II、III个计算区域，利用公式计算所述矩形井网单元产量Q0：Q0＝qI+qII+qIII I区：$\mathrm{tg}{\alpha }_1=\frac{L-L_2}{d},{\alpha }_1=\mathrm{arctg}\frac{L-L_2}{d},{\mathrm{tg\alpha }}_1=\frac{L-L_2}{d},d_1=\sqrt{d^2+{(L-L_2)}^2}$ $q_I={\int }_0^{{\alpha }_1}\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(P_h-P_f-\lambda d_1\frac{\sin \beta +\sin \alpha }{\sin (\alpha +\beta )})}{\ln \frac{d_1\sin \beta }{r_w\sin (\alpha +\beta )}+\frac{{\alpha }_1}{{\beta }_1}\ln \frac{d_1\sin \alpha }{r_w\sin (\alpha +\beta )}}\mathrm{d\alpha },\beta =\frac{{\beta }_1}{{\alpha }_1}\alpha ---\left(4\right)$ II区：$\mathrm{tg}{\alpha }_2=\frac{d}{L-L_1},{\alpha }_1=\mathrm{arctg}\frac{d}{L-L_1},{\beta }_2=\frac{\pi }{2}-{\alpha }_2,d_2=\sqrt{d^2+{(L-L_1)}^2}$ $q_{\mathrm{II}}={\int }_0^{{\alpha }_2}\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(P_h-P_f-\lambda d_2\frac{\sin \beta +\sin \alpha }{\sin (\alpha +\beta )})}{\ln \frac{d_2\sin \beta }{r_w\sin (\alpha +\beta )}+\frac{{\alpha }_2}{{\beta }_2}\ln \frac{d_2\sin \alpha }{r_w\sin (\alpha +\beta )}}\mathrm{d\alpha },\beta =\frac{{\beta }_2}{{\alpha }_2}\alpha ---\left(5\right)$ III区：当L2＝kL1；k≠1时，$d_l=\sqrt{{d_1}^2+{(1-k)}^2{l}^2-2d_1(1-k)l\cos {\alpha }_l}$ ${\alpha }_l=\frac{\pi }{2}-{\alpha }_1$ $A\left(\xi \right)=[\frac{\xi }{d_1}(1-k)\mathrm{\Delta l}+\mathrm{k\Delta l}]h$ $\mathrm{\Delta q}=\frac{\frac{K}{\mu }(p_h-p_f-{\mathrm{\lambda d}}_l)}{{\int }_0^{d_l}[\frac{\xi }{d_l}(1-k)\mathrm{\Delta l}+\mathrm{k\Delta l}]\mathrm{hd}\xi }=\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-{\mathrm{\lambda d}}_l)}{\frac{d_l}{\mathrm{\Delta l}-\mathrm{k\Delta l}}\ln \frac{\mathrm{dl}}{\mathrm{kdl}}}---\left(6\right)$ $\frac{\mathrm{dq}}{\mathrm{dl}}=\underset{\mathrm{\Delta l}\to 0}{\lim }\frac{\mathrm{\Delta q}}{\mathrm{\Delta l}}=\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-{\mathrm{\lambda d}}_l)}{\frac{\ln k}{k-1}\mathrm{dl}}---\left(7\right)$ $q_{\mathrm{III}}={\int }_0^{L_1}\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-\lambda d_l)}{\frac{\ln k}{k-1}\mathrm{dl}}\mathrm{dl}---\left(8\right)$ 当L2＝L1，dl＝d1时$\frac{\mathrm{dq}}{\mathrm{dl}}=\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-\lambda d_l)}{d_l}---\left(9\right)$ $q_{\mathrm{III}}={\int }_0^{L_1}\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-\lambda d_l)}{d_l}\mathrm{dl}=\frac{\frac{\mathrm{Kh}}{\mu }(p_h-p_f-\lambda d_l)L_1}{d_l}---\left(10\right)$ 式中，L为井距，L1和L2分别为油井及水井的裂缝半长，Ph为注入井井底流压，Pf 为采出井井底流压，q为流量，α为注入井角度，β为油井角度，α1为I区注入井角度、α2为II区注入井角度、β1为I区油井角度、β2为II区油井角度，d为排距，d1为水井到油井缝长的长度，d2为油井到水井缝长的长度，K为地层渗透率，k为油井缝长与水井缝长之比，h为地层有效厚度，rw为井的半径，μ为地层流体粘度，A(ξ)为流管截面积，Δl为任一流管的宽度，ξ为III区计算单元中任一流管的流线的长度，λ为启动压力梯度；2)、计算井网的启动系数：对于I区和II区，单元的启动角用下式计算：$p_h-p_f=\mathrm{\lambda l}\frac{\sin \alpha +\sin \beta }{\sin (\alpha +\beta )}---\left(11\right)$ 对于III区，利用下式计算启动的情况，进而计算出启动的面积： ph-pf-λL＝0式中，α和β为最大所能启动的角，l为油水井井距，λ为启动压力梯度，L为能启动的最长的流线的长度。根据式(11)计算出I区和II区的启动角，且在利用产量公式(4)、(5)、(8)、(10)进行单元产量计算时，其积分的上限分别为其最大能启动的角α1，α2，αo；3)、分别改变裂缝半长L1和L2、井距L、排距d和注采压差Ph和Pf，依据步骤1)和2)计算得到改变值对产量和启动系数的影响；4)、依据步骤3)的结果确定井网的控制参数。