低渗透油藏体积压裂数值模拟研究

随着低渗透油藏探明储量的不断增加，对低渗透油藏的不断开发，人们越来越关注低渗透油藏合理有效开发的手段。低渗透油藏具有渗透率低、渗流阻力大、连通性差等特点，很难满足经济开发的需求。尤其是对低渗透-特低渗透油气藏的开发，由于储层基质向裂缝的供油气能力较差，仅靠传统的单一的压裂主缝很难取得预期的增产效果，体积改造形成裂缝网络才能使流体从基质向裂缝实现“最短距离”渗流。因此提出了适合低孔、低渗油气储层，提高储层改造体积来增加油气产量的“体积压裂”技术。“体积压裂”依据其定义，形成复杂的网状裂缝系统实现对储层在长、宽、高三维方向的全面改造，对低渗透油气藏的开采具有重要的意义。 本文建立了基于有限元方法的低渗透油层水力压裂复杂裂缝模型，实现了对低渗透油层体积压裂复杂裂缝接近实际的描述。利用有限元方法建立水平井压裂生产动态预测的数学模型，能够模拟计算各种不规则裂缝、不规则油藏边界对生产动态的影响。在人工压裂井数值模拟研究中，二维条件下采用线单元成功实现了对人工裂缝的描述。该方法对人工裂缝的描述更加灵活、准确，更加符合实际，能够实现对复杂缝网的更接近“实际裂缝”的描述，并预测生产动态曲线。 对水平井体积压裂后形成缝网进行数值模拟研究。在调研国内外体积压裂技术基础上，结合储层低渗、天然微裂缝发育的特征，模拟设计了体积压裂裂缝分布方案，并开展改造体积的计算。针对自然能量条件下，对体积压裂后产生的网络裂缝进行了数值模拟研究。分别进行不同裂缝分布方案、不同改造体积、不同裂缝长度、不同地层参数、不同缝网密度对压裂效果的影响规律研究。通过对模拟计算结果的对比分析，得出有意义的结论，对现场压裂施工提供了理论指导。