非结构网格数值方法优化水平井多段压裂

摘要

为了克服解析方法和规则网络数值方法中矩形边界和井与边界必须平行的限制,提出了复杂油气储层水平井多段压裂非结构PEBI网络划分方法及有效裂缝半长概念,在此基础上实现了渗流方程的有限体积离散.针对离散后线性方程组具有稀疏性、不规则性、大规模性及非对称性的特点,采用预处理的GMRES进行求解,研发了相应的数值模拟程序.利用该程序对某油田实际井例进行模拟计算.计算表明,水平多段压裂井在井长较长且裂缝较多情况,其流动计算可近似成水平井;当水平井长度一定时,裂缝条数及裂缝半长的增加,累计产量增加,但增加幅度逐渐减少,对渗透率小于2 mD储层,裂缝间距80～ 120 m,裂缝有效半长50 ～ 80 m较为合适,同时水平井与边界(或断层)方位也影响其产量.试采期间,时间对产量影响最大,早期产量较高,之后产量迅速衰减,半年后产量仅为早期的1/5且趋于稳定.因此,水平井多段压裂井实际生产时,早期宜采用高井底压力,保持较小流量,之后逐渐减小井底压力,以保持长时间稳定开采.