为充分评价储层改造后的原油动用效果,国内外学者在储层改造体积SRV的基础上,提出动用体积DRV的概念,试图从渗流角度出发,解释压裂改造效果与压裂水平井产量之间的关系。但目前的计算模型没有考虑压裂液渗吸置换原油机制,以及油水两相渗流和岩石孔隙弹性能的影响,机理简化导致了计算结果流于表面。为了评价页岩油储层水力压裂后的立体动用效果,中国石油大学(北京)王飞教授提出了一套考虑压裂液渗吸换油和排驱泄油协同作用的压后储层动用体积计算方法,区分了岩石弹性能、原油弹性能和压裂液渗吸置换作用对原油产出的贡献特征,分析了储层原油动用体积DRV、动用程度的变化规律以及与压裂改造体积SRV的关系。通过数值模拟和新疆吉木萨尔页岩油水平井的实例分析不同页岩油储层类型对页岩油动用效果的影响,以指导页岩油水平井的立体改造效果评价,为后续立体改造方案优化设计提供理论依据。相关研究认识刊登在《石油学报》第46卷第6期。
(1)页岩油储层中原油的排驱动力源于岩石和流体的弹性能以及油水渗吸置换作用,其中岩石弹性能量是最主要的排驱动力,对产量贡献的占比为58.3%;油水渗吸置换作用提供次一级的驱油动力,对产量贡献占比33.2%,其中闷井期间的置换体积占总渗吸换油体积的绝大部分,排采1年时,闷井渗吸换油体积占基质渗吸换油体积的72%。
(2)页岩油储层中原油动用速度“先快后慢”且呈现高度非均匀的动用效果。随着生产进行,储层原油动用体积DRV逐渐扩大至整个改造区SRV,生产1年时,DRV动用到SRV的57.8%,动用剩余42.2%的SRV则需要额外约2年;DRV的内部的原油动用效果沿裂缝壁面到基质方向逐渐变差,第1年80%的采出原油是从仅占约50%的DRV中采出的。
(3)在相同压裂施工规模与井距条件下,亲水且高应力敏感的储层动用程度更不均匀,渗吸换油作用越显著;亲油且低应力敏感的储层动用程度相对均匀,排驱泄油作用越显著。
(4)以新疆吉木萨尔上、下甜点6口典型页岩油水平井为例,开展储层动用机理及动用体积的计算和对比分析,结果证明:上甜点储层渗吸换油量大,原油动用体积小、动用更不均匀,适宜用小簇间距的密切割体积压裂改造以提高均匀动用程度;下甜点储层排驱泄油量大,原油动用体积大、动用相对均匀,适宜增加施工液量和砂量提高动用效果。
论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202506009