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流体导流和填充软件
使用修井和完井工程的集成软件包进行流体导流分析,用于所有基层ZPAS处理。该流体导流及填充软件(FDPS)包括流体液压和管道移动模块,以帮助导流处理的设计。液压模块侧重于计算所有裸眼井段的压力分布以及流体填充分析。然而,管道移动模块侧重于注入期间管道发生的长度/力变化。在下面的段落中,提供了FDPS的概述以及本工作中使用的设计方法。
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FDPS拥有准确的井描述,其中井的调查可以取自现场数据。可以配置具有不同渗透率、孔隙度的多个储区(层)和损伤区。此外,可以包括具有相关参数的穿孔,以建立穿孔对导流处理的影响的模型。在FDPS中可以配置并保存一些流体类型和流变行为,以供在模拟中使用。支持的计算方案包括通过生产导管/套管注入,如必要,通过连续管(CT)进行导流处理。
 
从设计的角度来看,FDPS为以下关键信息提供了稳定状态(假设流速与时间无关)分析:
  • 每个储层中注入流体的滤失分布(表示为泵流速的一部分);
  • 具有如破裂压力的井底压力限制的作业期间的泵压要求;和,
  • 注入期间,有关规定的封隔器至导管连接的导管移动和应力分析。
 
应该注意的是,设计的目标是找到一个合适的泵时间表,在所有储区或层提供完整的流体导流(覆盖),而不超过泵送压力限制和井的破裂梯度。此外,选定的泵时间表应使得泵送期间管路压力和产生的长度/力的变化不超过导管的屈服强度和封隔器的限制载荷。来源于FDPS的其他重要见解,包括:
 
  • 识别提供最大和最小流体滤失的储层;
  • 所有储区的完整带状覆盖的可能性;
  • 储层参数,如外表层和损伤区,对滤失分布的影响;
  • 穿孔对储区中滤失分布的影响;
  • 识别可能在所有储区中提供最均匀覆盖的泵送速度;
  • 识别CT处理可能比通过生产导管的平面型孔方法提供更好的导流或更可行的情况;以及
  • 确定导管/井中的摩擦压力损失
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如前所述,FDPS的当前版本采用稳态分析。换言之,假定泵的流速为常数并且不随时间而变化。此类分析提供了井底的压力分布和在指定的泵送速度所测定的深度。假定储区的流量受达西定律支配,对于通过多孔介质的流量,假定储区是不连通的。稳态分析的局限性之一在于它不能确定每个储层中流体渗透的深度。然而,稳态分析提供关于一系列泵送速度时的每个储层中滤失分布的重要和关键信息,发现这些信息可以充分地辅助导流处理的设计。
 
采用FDPS的设计方法,包括使用来自客户的最佳可用井的信息的初步处理设计。有时(但强烈推荐)执行敏感性分析,以查看重要的井参数如何影响作业准备。在作业现场,处理之前进行台阶状流量测试(SRT),作为ZPAS设计过程的一部分。在这些应用中SRT的目的不是为了找到破裂压力(如液压破裂应用所做),而是为了校准初始FDPS模型,并通过比较实际值与模型值来确保使用的储层性能恰当。测试本身包括以不同的泵送速度将流体泵送至地层,慢慢地开始,然后逐渐增加。例如,对于典型的测试,这些数值可以为泵送速度;0.25bpm,0.5,0.75,1.0,1.5,2.0,3.0,5.0,8.0和10 bpm(拍/分)。在每个阶段,首先达到该速度,然后等待压力稳定,最后在继续下一阶段前记录准确的压力和速度。一旦模型匹配SRT结果,泵送速率修改为初始处理设计,以获得最终建议的处理方案。


 
FDPS实例及案例分析
在本文中,展示了少数案例研究,其中讨论了FDPS的模拟结果与预期导流处理的设计。以下是处理前估算和处理后模拟的实例,包括使用SRT分析流体分布。
 

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