有限导流压裂水平气井拟稳态产能计算及优化

王军磊，贾爱林，位云生，赵文琪

（中国石油勘探开发研究院，北京100083）

有限导流压裂水平气井拟稳态产能计算及优化

王军磊，贾爱林，位云生，赵文琪

（中国石油勘探开发研究院，北京100083）

在拟稳态流动阶段，边界封闭效应会对气井产能计算及优化产生很大影响。以单条人工裂缝为研究单元，在推导有限导流因子基础上，利用积分变换、渐近分析等方法获得单裂缝拟稳态压力基本解，基于势叠加原理、物质平衡方程建立矩形地层有限导流压裂水平井产能计算模型并迭代求解，同时回归产能关于压裂参数的导数极大值获得最优参数的函数关系线。结果表明：气井产能受裂缝条数、长度、间距、导流能力、相对位置及气藏几何形状等因素影响，增大裂缝与地层接触面积、减小缝间干扰、降低边界封闭效应、平衡裂缝与地层流入流出关系能有效提高气井产能；当裂缝系统均分气藏泄流面积时裂缝布局最优，而对应的裂缝最优导流能力关系线则随气藏矩形长宽比、裂缝条数的变化而变化；在最优参数作用下气井能较为显著地达到较高的产能水平，实际使用时应选取最优参数线附近区域作为优化压裂参数的参考范围。

水平井；有限导流；拟稳态；无量纲产能系数；参数优化

对于渗透率小、自然产能低的非常规气藏，利用水平井开发技术辅以水力压裂增产措施能有效增大泄流面积、减小渗流阻力、增加储量动用程度、提高气井产能。众多理论和实践表明，分段压裂水平井渗流机制复杂、受控因素多，气井产能受水平压裂段长度、裂缝条数、导流能力和裂缝长度等影响显著［1-2］，对其进行参数优化会引起复杂的非线性优化问题［3-4］。……