致密气藏压裂倾斜缝压力动态分析

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2014.11.19.06

摘要/Abstract

摘要：

针对致密气藏斜井筒压裂形成的倾斜缝，将裂缝离散为微元，推导了裂缝内部有限导流数值解；采用倾斜板
源函数及势叠加原理得到了气藏流动解析解，通过将缝内流动和气藏流动在裂缝面上进行压力及流量耦合，建立了压
裂倾斜缝不稳定流动模型。划分了流动阶段，给出了对应的拟压力或拟压力导数解析表达式，分析了储层及压裂参数
对压力动态的影响。结果表明：不考虑井筒储存效应时，压裂倾斜缝流动形态分为：裂缝与地层双线性流、地层线性
流、早期径向流、拟复合线性流和晚期拟径向流。井筒存储效应产生的井筒续流段会掩盖双线性流。裂缝倾斜角和储
层渗透率各向异性对井底压力动态影响时间最长，会一直延续到晚期拟径向流阶段。无因次裂缝导流能力唯一决定
了裂缝与地层双线性流和地层线性流的出现与否及持续时间。随着气藏厚度的增大，早期径向流的持续时间增加，拟
复合线性流的出现时间推迟。最后，利用苏里格气田一口压裂定向井实例证明了该模型的正确性。

关键词: 斜井筒, 压裂倾斜缝, 有限导流, 耦合模型, 压力分析

Abstract:

In view of the inclined hydraulic fracture formed by slant well fracturing，the numerical model for fracture flow was
derived based on the discrete fracture segments and the analytical model for reservoir flow was established by combining slant
plane source function and the superposition principle. A semianalytical model for inclined fracture was developed by coupling
the numerical fracture flow model and the analytical reservoir flow model dynamically in this paper. The flow regimes were
defined，the corresponding pressure or derivate analytical equations were derived and the effect of reservoir and fracture parameters
on transient responses was investigated. The results show that there are five flow regimes including fracture/formation
bilinear flow，formation linear flow，early radial flow，pseudo-compound linear flow and later pseudo-radial flow for inclined
fracture in the absence of the effect of wellbore storage. The wellbore afterflow caused by wellbore storage may mask the fracture/
formation bilinear flow. The period of the effect of the inclination angle and permeability anisotropy on transient pressure
is very long，which will last to later pseudo-radial flow. The existence and duration of fracture/formation bilinear flow and
formation linear flow is only determined by dimensionless fracture conductivity. Finally，a field test in fractured directional
well from Suliger Gas Field verified the validity of the model.

Key words: inclined wellbore, inclined fracture, finite conductivity, couple model, transient pressure analysis

贾品1 *，程林松1，李彩云2，黄世军1，刘红君1. 致密气藏压裂倾斜缝压力动态分析[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.11.19.06.

Jia Pin1*, Cheng Linsong1, Li Caiyun2, Huang Shijun1, Liu Hongjun1. Transient Pressure Analysis of Inclined Fracture in Tight Gas Reservoirs[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.11.19.06.

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参考文献

[1] 刁素，颜晋川，任山，等. 川西地区定向井压裂工艺技

术研究及应用[J]. 西南石油大学学报：自然科学版，

2009，31（1）：111 115.

Diao Su，Yan Jinchuan，Ren Shan，et al. Research and

field application on hydraulic fracturing technology of directional

wells in western region of Sichuan[J]. Journal of

Southwest Petroleum University：Science & Technology

Edition，2009，31（1）：111 115.

[2] 贾长贵，李明志，李凤霞，等. 低渗裂缝型气藏斜井压

裂技术研究[J]. 天然气工业，2007，27（5）：106 108.

Jia Changgui，Li Mingzhi，Li Fengxia，et al. A study

on fracturing technology of deviated wells in lowpermeability，

fractured gas reservoir [J]. Natural Gas Industry，

2007，27（5）：106 108.

[3] 牛增前，隋向云，张平. 大斜度井压裂工艺研究[J]. 石

油钻采工艺，2005，27（S）：61 63.

[4] Daneshy A A. A study of inclined hydraulic fractures[J].

SPE Journal，1973，13（2）：61 68.

[5] Wright C A，Stewart D W，Emanuele M A. Reorientation

of propped refracture treatments in the Lost Hills Field[C].

SPE 27896，1994.

[6] 陈勉，陈治喜，黄荣樽. 大斜度井水压裂缝起裂研究[J].

石油大学学报：自然科学版，1995，19（2）：30 35.

Chen Mian，Chen Zhixi，Huang Rongzui. Hydraulic fracturing

of highly deviated wells[J]. Journal of the University

of Petroleum，China，1995，19（2）：30 35.

[7] 张广清，陈勉，王强. 斜井井筒附近水力裂缝空间转

向模型研究[J]. 石油大学学报：自然科学版，2004，

28（4）：51 55.

Zhang Guangqing，Chen Mian，Wang Qiang. Threedimensional

model for space reorientation of hydraulic

fractures near deflecting well bore[J]. Journal of the University

of Petroleum，China，2004，28（4）：51 55.

[8] 贾长贵，李明志，邓金根，等. 斜井压裂大型真三轴

模拟试验研究[J]. 西南石油大学学报，2007，29（2）：

135 137.

Jia Changgui，Li Mingzhi，Deng Jingen，et al. Large-scale

three dimensional simulation test for directional perforation

and fracturing in deflected well[J]. Journal of Southwest

Petroleum University，2007，29（2）：135 137.

[9] Cinco L H，Miller F G，Ramey H J. Unsteady-state pressure

distribution created by a directionally drilled well[C].

SPE 5591，1975.

[10] Dinh A V，Tiab D. Transient-pressure analysis of a

well with an inclined hydraulic fracture using type curve

matching[C]. SPE 120545，2009.

[11] 马时刚，苏彦春，王世民，等. 拟压力不同简化形式对

气井产能计算的影响[J]. 天然气勘探与开发，2010，

33（3）：30 32.

Ma Shigang，Su Yanchun，Wang Shimin，et al. Effects of

pseudo pressure in differently simplified forms on productivity

calculation[J]. Natural Gas Exploration & Development，

2010，33（3）：30 32.

[12] 张枫，赵仕民，秦建敏，等. 有限导流裂缝水平井产能

研究[J]. 天然气地球科学，2009，20（5）：817 821.

[13] 王军磊，贾爱林，何东博，等. 致密气藏分段压裂水

平井产量递减规律及影响因素[J]. 天然气地球科学，

2014，25（2）：278 285.

Wang Junlei，Jia Ailin，He Dongbo，et al. Rate decline

of multiple fractured horizontal well and influence factors

on productivity in tight gas reservoirs[J]. Natural Gas Geoscience，

2014，25（2）：278 285.

[14] 魏漪，宋新民，冉启全，等. 致密油藏压裂水平井非

稳态产能预测模型[J]. 新疆石油地质，2014，35（1）：

67 72.

Wei Yi，Song Xinmin，Ran Qiquan，et al. An unstable productivity

prediction model for fractured horizontal well

in tight oil reservoirs[J]. Xinjiang Petroleum Geology，

2014，35（1）：67 72.

[15] 焦春艳，何顺利，张海杰，等. 变导流能力下压裂井

生产动态研究[J]. 西南石油大学学报：自然科学版，

2011，33（4）：107 110.

Jiao Chunyan，He Shunlin，Zhang Haijie，et al. Study

on production performance of fractured well under the

condition of variable conductivity[J]. Journal of Southwest

Petroleum University：Science & Technology Edition，

2011，33（4）：107 110.

[16] Cinco L H，Samaniego V F，Dominguez A N. Transient

pressure behavior for a well with a finite-conductivity ver

tical fracture[C]. SPE 6014，1978.

[17] Cinco L H，Samaniego V F. Transient pressure analysis

for fractured wells[J]. Journal of Petroleum Technology，

1981，33（9）：1749 1766.

[18] Gringarten A C，Ramey H J. The use of source and

greens functions in solving unsteady-flow problems in

reservoirs[J]. SPE Journal，1973，13（5）：285 296.

[19] 黄辉，吴晓东，孙天礼. 基于遗传算法的低渗透气藏

水平井压裂参数优化[J]. 天然气工业，2008，28（5）：

91 93.

Huang Hui，Wu Xiaodong，Sun Tianli. Genetic algorithmbased

optimizing hydraulic fracturing parameters for horizontal

wells in low-permeability reservoirs[J]. Natural Gas

Industry，2008，28（5）：91 93.

[20] 吴明录，姚军，王子胜，等. 利用双种群遗传算法进

行数值试井自动拟合[J]. 油气地质与采收率，2007，

14（2）：81 83.

Wu Minglu，Yao Jun，Wang Zisheng，et al. Numerical

well testing auto-matching applying double population genetic

algorithm[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency，

2007，14（2）：81 83.