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5.EasyFrac高效全区压裂数值模拟技术

国内非常规油气开发技术突飞猛进,压裂工艺不断完善使低孔低渗碎屑岩,致密油气和页岩气等储层具备经济开采价值。此时,结合数值模拟技术可以对非常规油气田开发进行方案优化和生产指导,但是常规压裂模拟存在一些难点。难点一是开展全区模拟,由于非常规油气田井数众多,多井的压裂模拟会大大增加运算量,全区模拟尤其困难。难点二是压裂井段多,井的产能递减表征不够准确。

EasyFrac高效全区压裂数值模拟技术,可以有效解决这些难题,提供了全油田级别,众多水平井压裂数值模拟的解决方案,完成全油/气区整体的前期规划。其具有以下优势:

1. 技术新颖

高效 – 通过简单设置,EasyFrac可以快速生成多级压裂缝;也可以通过粘贴复制或者加载*.csv文件的方式批量导入裂缝相关参数,模拟全油田众多多级压裂井的生产历史;

灵活 – 用户可以自定义井的产能递减时间,递减因子,递减函数;裂缝的渗透率,支持剂破碎或滤失影响,闭合/失效时间等,从而模拟压裂井的产能递减、裂缝失效以及重复压裂等过程。EasyFrac提供了丰富的产能递减函数,如指数型、对数型和幂律型;

准确 – EasyFrac可以结合Petrel U&O模块分析压裂缝的参数和级数对井产能的敏感性,进行压裂方案的优化,使最终方案决策更加可信;

快速 – EasyFrac的运算速度较常规压裂数值模拟快10倍以上,相同时间可以得到更多优化方案。

2. 操作简单

EasyFrac操作简单快捷,通过Petrel一体化平台的友好交互界面,方便各种裂缝相关参数的定义。如裂缝几何形状(半缝长、缝宽、缝高、方位角,非对称性等),裂缝渗透率(可以设置支撑剂破碎或滤失影响以及闭合/失效时间),井的产能递减等。

裂缝方向除了手动输入以外,EasyFrac还支持根据面或3D属性,甚至地应力场自动拾取并生成压裂缝的方位角。

图1 压裂参数的定义与形态

只需指定两个参数,即可快速生成多级压裂缝

图2 快速生成多级压裂缝

3. 方案对比

EasyFrac可以很好地模拟压裂井的不同情况下的产能递减、压裂缝失效及重复压裂等过程。

从下图中可以看出不同裂缝参数下产油量曲线变化的对比情况:

• Case1 – 裂缝渗透率较高,不考虑井的产能递减的情况;

• Case2 – 裂缝渗透率较低,且考虑井的产能递减的情况;

• Case3 – 前期与Case2模型相同,然后进行重复压裂,同样考虑井的产能递减。

图3 不同压裂参数下的产油曲线对比

图4 Petrel 3D窗口查看含油饱和度的变化

综上所述,EasyFrac高效全区压裂数值模拟技术成功实现了全油田级别的多井压裂数值模拟,灵活高效,功能全面,使用简单,能够显著提高工作效率。为更全面、快速、准确地评价压裂改造参数和优化生产制度提供强有力的技术支撑。

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