致密油多尺度渗流数学模型及影响因素分析

摘要

通过改进巴西劈裂实验的施力方式联用声发射实时监测技术,实现多尺度渗流的准确模拟,揭示致密油藏非线性渗流规律;依据致密油藏多尺度渗流物理特征,将水平井多级压裂形成的流场结构划分为三大区五小区即Ⅰ水平井筒区、Ⅱ改造区(强、弱改造区)、Ⅲ未改造区(基质动用、未动用区),并建立水平井多级压裂开发多区耦合非线性渗流数学模型;依据不同时刻供给边界的波及区域,将开发过程划分为水平井筒区-改造区两区耦合和水平井筒区-改造区-未改造区三区耦合2个阶段,推导不同阶段的产量计算公式;依据稳态依序替换方法迭代求解,揭示动态供给边界的扩张规律和致密油藏水平井多级压裂开发产量递减规律。明确启动压力梯度、应力敏感性特征等参数对致密油藏累计产量的影响规律。基于鄂尔多斯盆地致密油藏实际参数,通过模拟衰竭式开发2000 d。研究结果表明:启动压力梯度和应力敏感性对致密油开采影响显著,其中,改造区的应力敏感性特征是影响致密油藏采出程度的主要因素,其影响幅度约为基质区应力敏感性特征影响幅度的3.14倍。以鄂尔多斯盆地A井为例,合理水平井长度为2000~3000 m,合理裂缝半长为200~250 m,目标区块合理生产压差为7~9 MPa。