论文部分内容阅读
[摘 要] CO2泡沫压裂技术是针对低渗透油气田开发新的压裂工艺，它是采用以液态CO2为前置液、原胶液和相关化学添加剂为携砂液的混合泡沫压裂液体，进行改造低渗透油、气层，从而达到增产增注目的的一种有效措施。但过去还没有针对CO2压裂工艺配套的排液求产工作制度。本文通过应用对数计算井底压力数值建立模拟恢复模型和分析压力曲线的斜率关系研究产能恢复情况，制定CO2压后排液求产工作制度。
[关键词]CO2 对数 斜率 工作制度
中图分类号：TN722.5+8 文献标识码：TN 文章编号：1009―914X（2013）34―0008―01
1 CO2特性及在大庆勘探储层的应用
CO2泡沫压裂是以液态CO2与其它压裂液混合，加入相应的添加剂，代替普通压裂液完成施工的压裂工艺。由于CO2泡沫压裂液具有滤失低、返排能力强、与地层流体配伍性良好、整个体系处于酸性等优点，减少了压裂液对地层的伤害，比普通压裂液更适于低渗低压油气井、水敏性地层和稠油井的改造。该技术作为改造“三低”油藏的一项有效增产措施，在大庆油田已经得到了一定范围的应用，取得了较好的效果。
2 应用函数计算井底压力建立模拟数据模型
根据CO2压裂井排液求产管柱井底压力计曲线，通过两种数学函数方法对其建模，通过压力模拟制定合理的排液求产工作制度，能够保证在产量不变的前提下降低劳动强度，求稳、求准流体性质。
2.1 应用井底压力曲线建立对数模型
截取井底一个周期的压力恢复曲线段，将压力设为y，时间设为x应用对数函数公式y=logax推导a=y x计算每一个压力曲线上所对应的x、y都求a值。然后把求得所有a值求平均得到a1，再把a1带回公式得到所有时间x值下对应的模拟压力值y1。
2.2 应用井底压力曲线建立斜率模型
将压力曲线按每小时分段，每段前一点时间设为x1、压力设为y1和后一点时间设为x2、压力设为y2，求一个斜率K=（y2-y1）/（x2-x1），对每小段都求一个斜率K值比较查找规律得出产能恢复情况，通过和对数模型的结合可以计算恢复任意时间下的日产量，直观的评价试油井产能情况。
3 通过函数模型制定工作制度及应用实例
从2008年1月—2011年6月共43层CO2压裂勘探井全部按井段深度分类，共分4类：按井深①1000m以下、②1000～1500m、③1500～2000m、④2000m以上分类。在4类井段下分别按不同产量再进行分类，也分为4类：按日产总液量①小于5m3、②5～10m3、③10～20m3、④大于20m3分类，根据不同类型逐个制定工作制度，举例说明：
实例1：古a井，是井深>2000m，日产量<5m3的井。将古a井压力计曲线应用对数函数建立图版（图1），再根据（图1）分别计算各段斜率和各段日产量。
在制定工作制度上要遵循这样的原则：（1）恢复时间过长不行，因为产能受原始地层压力制约到一定量就不会再增长，过长的延长恢复时间会影响产量。（2）恢复时间过短也不行，不能求得真实平稳地层产量，因为抽空井筒后井底压力初期很低，流体会大量流向井筒，初期产能高但不是真实产量，密集周期抽汲会造成产能不足恢复跟不上。
产能恢复2小时后呈快速递减趋势，合理的求产时间应该在恢复3小时后求产。因为本井产量低，考虑到2000m以上的井，在求产工艺上每个周期产量低可能会造成压不住抽子带不上来液的情况，所以从统计结果看，可以适当的延长一些恢复时间，但恢复时间不能超过5小时，5小时后斜率值又下一个台阶，不能代表真实地层产量。
恢复1小时，斜率为0.005，恢复时间下日产量为2.16 m3。恢复2小时，斜率为0.0042，恢复时间下日产量为1.87 m3。恢复3小时，斜率为0.0037，恢复时间下日产量为1.65 m3。恢复4小时，斜率为0.0035，恢复时间下日产量为1.53 m3。恢复5小时，斜率为0.0034，恢复时间下日产量为1.49 m3。恢复6小时，斜率为0.0030，恢复时间下日产量为1.26 m3（由图1预测）。恢复7小时，斜率为0.0026，恢复时间下日产量为1.14 m3（由图1预测）。
实例2：金b井，是井深<2000m，日产量<20m3的井。应用对数函数建立图版（图2），再根据（图2）分别计算各段斜率和各段日产量，本井产量高，从0-1小时恢复时间压力快速增长，折算日产量再20m3以上，当超过1.5小时后压力值缓慢上升，折算日产量不到20m3液，所以将恢复时间定为1.5小时。
恢复1小时，斜率为0.0224，恢复时间下日产量为9.36 m3。恢复2小时，斜率为0.0143，恢复时间下日产量为9.18 m3。恢复3小时，斜率为0.0112，恢复时间下日产量为7.24 m3。恢复4小时，斜率为0.0091，恢复时间下日产量为5.91 m3（由图2预测）。恢复5小时，斜率为0.0077，恢复时间下日产量为5.08 m3（由图2预测）。
通过43层的压力数据逐个分析，将相似井段下近似产量井应用上诉方法对井底压力曲线对比分析，制定了一套合理得排液求产工作制度：
井深<1000m时：日产量<5m3，油层顶部停3h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停2～3h抽1h。日产量在10～20m3 之间，油层顶部停2h抽1h。日产量>20m3，距油层中部100m停0.5～1h抽1.5～2h。
井深在 1000～1500m之间时：日产量<5m3，油层顶部停3h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停3h抽1h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部100m停3h抽1h。日产量>20m3，距油层中部100m停0.5～1h抽1.5～2h。
井深在1500～2000m之间时：日产量<5m3，油层顶部停5h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停4h抽2h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部200m停2h抽2h。日产量>20m3，距油层中部200m停1.5h抽1.5h。
井深>2000m时：日产量<5m3，距油层中部50～150m停5h抽1h。日产量在5～10m3 之间，距油层中部200～350m停4～5h抽1～2h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部200～350m停2h抽2h。日产量>20m3，距油层中部200～350m停1.5h抽1.5h。
4 结论
通过两种数学函数方法建模，对数模型可以有效的预测产能恢复情况，从理论上计算储层产量；利用斜率模型可以对每个时间段的具体产量进行分析，准确的掌握产能在各个时间段内的增长情况，直观的评价试油井产能情况。
參考文献
[1]同济大学数学教研室，《高等数学》，高等教育出版社；
[关键词]CO2 对数 斜率 工作制度
中图分类号：TN722.5+8 文献标识码：TN 文章编号：1009―914X（2013）34―0008―01
1 CO2特性及在大庆勘探储层的应用
CO2泡沫压裂是以液态CO2与其它压裂液混合，加入相应的添加剂，代替普通压裂液完成施工的压裂工艺。由于CO2泡沫压裂液具有滤失低、返排能力强、与地层流体配伍性良好、整个体系处于酸性等优点，减少了压裂液对地层的伤害，比普通压裂液更适于低渗低压油气井、水敏性地层和稠油井的改造。该技术作为改造“三低”油藏的一项有效增产措施，在大庆油田已经得到了一定范围的应用，取得了较好的效果。
2 应用函数计算井底压力建立模拟数据模型
根据CO2压裂井排液求产管柱井底压力计曲线，通过两种数学函数方法对其建模，通过压力模拟制定合理的排液求产工作制度，能够保证在产量不变的前提下降低劳动强度，求稳、求准流体性质。
2.1 应用井底压力曲线建立对数模型
截取井底一个周期的压力恢复曲线段，将压力设为y，时间设为x应用对数函数公式y=logax推导a=y x计算每一个压力曲线上所对应的x、y都求a值。然后把求得所有a值求平均得到a1，再把a1带回公式得到所有时间x值下对应的模拟压力值y1。
2.2 应用井底压力曲线建立斜率模型
将压力曲线按每小时分段，每段前一点时间设为x1、压力设为y1和后一点时间设为x2、压力设为y2，求一个斜率K=（y2-y1）/（x2-x1），对每小段都求一个斜率K值比较查找规律得出产能恢复情况，通过和对数模型的结合可以计算恢复任意时间下的日产量，直观的评价试油井产能情况。
3 通过函数模型制定工作制度及应用实例
从2008年1月—2011年6月共43层CO2压裂勘探井全部按井段深度分类，共分4类：按井深①1000m以下、②1000～1500m、③1500～2000m、④2000m以上分类。在4类井段下分别按不同产量再进行分类，也分为4类：按日产总液量①小于5m3、②5～10m3、③10～20m3、④大于20m3分类，根据不同类型逐个制定工作制度，举例说明：
实例1：古a井，是井深>2000m，日产量<5m3的井。将古a井压力计曲线应用对数函数建立图版（图1），再根据（图1）分别计算各段斜率和各段日产量。
在制定工作制度上要遵循这样的原则：（1）恢复时间过长不行，因为产能受原始地层压力制约到一定量就不会再增长，过长的延长恢复时间会影响产量。（2）恢复时间过短也不行，不能求得真实平稳地层产量，因为抽空井筒后井底压力初期很低，流体会大量流向井筒，初期产能高但不是真实产量，密集周期抽汲会造成产能不足恢复跟不上。
产能恢复2小时后呈快速递减趋势，合理的求产时间应该在恢复3小时后求产。因为本井产量低，考虑到2000m以上的井，在求产工艺上每个周期产量低可能会造成压不住抽子带不上来液的情况，所以从统计结果看，可以适当的延长一些恢复时间，但恢复时间不能超过5小时，5小时后斜率值又下一个台阶，不能代表真实地层产量。
恢复1小时，斜率为0.005，恢复时间下日产量为2.16 m3。恢复2小时，斜率为0.0042，恢复时间下日产量为1.87 m3。恢复3小时，斜率为0.0037，恢复时间下日产量为1.65 m3。恢复4小时，斜率为0.0035，恢复时间下日产量为1.53 m3。恢复5小时，斜率为0.0034，恢复时间下日产量为1.49 m3。恢复6小时，斜率为0.0030，恢复时间下日产量为1.26 m3（由图1预测）。恢复7小时，斜率为0.0026，恢复时间下日产量为1.14 m3（由图1预测）。
实例2：金b井，是井深<2000m，日产量<20m3的井。应用对数函数建立图版（图2），再根据（图2）分别计算各段斜率和各段日产量，本井产量高，从0-1小时恢复时间压力快速增长，折算日产量再20m3以上，当超过1.5小时后压力值缓慢上升，折算日产量不到20m3液，所以将恢复时间定为1.5小时。
恢复1小时，斜率为0.0224，恢复时间下日产量为9.36 m3。恢复2小时，斜率为0.0143，恢复时间下日产量为9.18 m3。恢复3小时，斜率为0.0112，恢复时间下日产量为7.24 m3。恢复4小时，斜率为0.0091，恢复时间下日产量为5.91 m3（由图2预测）。恢复5小时，斜率为0.0077，恢复时间下日产量为5.08 m3（由图2预测）。
通过43层的压力数据逐个分析，将相似井段下近似产量井应用上诉方法对井底压力曲线对比分析，制定了一套合理得排液求产工作制度：
井深<1000m时：日产量<5m3，油层顶部停3h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停2～3h抽1h。日产量在10～20m3 之间，油层顶部停2h抽1h。日产量>20m3，距油层中部100m停0.5～1h抽1.5～2h。
井深在 1000～1500m之间时：日产量<5m3，油层顶部停3h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停3h抽1h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部100m停3h抽1h。日产量>20m3，距油层中部100m停0.5～1h抽1.5～2h。
井深在1500～2000m之间时：日产量<5m3，油层顶部停5h抽1h。日产量在5～10m3 之间，油层顶部停4h抽2h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部200m停2h抽2h。日产量>20m3，距油层中部200m停1.5h抽1.5h。
井深>2000m时：日产量<5m3，距油层中部50～150m停5h抽1h。日产量在5～10m3 之间，距油层中部200～350m停4～5h抽1～2h。日产量在10～20m3 之间，距油层中部200～350m停2h抽2h。日产量>20m3，距油层中部200～350m停1.5h抽1.5h。
4 结论
通过两种数学函数方法建模，对数模型可以有效的预测产能恢复情况，从理论上计算储层产量；利用斜率模型可以对每个时间段的具体产量进行分析，准确的掌握产能在各个时间段内的增长情况，直观的评价试油井产能情况。
參考文献
[1]同济大学数学教研室，《高等数学》，高等教育出版社；