多分支井产能预测方法

建立了多分支井油藏渗流与井筒流动耦合的产能预测模型,水平井模型考虑了井筒摩擦、井筒内流动的加速、油藏流动扰动等引起的压降对井产能的影响。模型中油藏渗流计算采用Joshi稳态流动模型和Helmy-Wattenbarger拟稳态流动模型;水平井筒流动计算采用Ouyang单相流动模型;主井筒流动计算采用Beggs-Brill两相流动模型。提出了求解所建模型的半解析法,编制了多分支井产能预测软件。通过实例计算分析了多分支井压力与产能的关系、分支井井筒压力与产量分布,以及某一分支井油层压力、水平井长度变化对其他分支井产能及多分支井总产能的影响。软件为钻完井设计、油藏工程分析和采油工艺设计提供了一种快捷、有效的分析工具。     

分支参数对多分支井入流及产能的影响规律研究

基于多分支井等效井径模型、井筒变质量流动模型、综合表皮系数模型及势的叠加原理,建立了新型单层油藏多分支井油藏渗流与井筒管流耦合模型.利用所建模型分析了分支数、分支长度、分支与主井筒的夹角等分支参数对多分支井入流动态及产能的影响.分析结果表明:分支井筒入流与主井筒生产段入流存在相互干扰,分支与主井筒夹角对主井筒生产段入流影响较大,主井筒生产段入流的干扰是影响分支井筒入流的主要因素.分支数、分支长度对多分支井产能影响显著,分支与主井筒夹角对产能影响相对较小,夹角为90°时产量最大.这为多分支井分支参数优化设计提供了理论依据.     

分支井产能预测模型及分支形态优化

海上油田开发受平台空间限制,应用多分支井开发具有明显的技术与经济优势,但是,随着分支数量的增加,准确预测多分支井产能,降低其在油田开发中的风险是非常必要的.由格林函数和源函数,应用叠加原理和镜像反映法,推导了盒状封闭油藏中任意井眼轨迹的油藏渗流模型;根据质量守恒定律和动量守恒定律建立了井筒变质量流动压降模型,并由连续性方程将油藏渗流模型与井筒变质量流动压降模型耦合求解,从而建立了任意井眼轨迹油井产能预测模型,通过该模型分析了分支井分支位置、分支角度和分支对称性对产能的影响,在此基础上对分支形态进行了优化.结果表明,增加分支与主井筒之间的夹角,能够有效降低分支与主井筒间的干扰,但当分支夹角受钻井技术限制时,增加分支长度可提高产能;分支布置在主井筒跟部,并采用非对称分布可有效提高产能.     

分支水平井产能研究

运用保角变换和等值渗流阻力推得分支水平井(有公共点或没有公共点)产能公式。对分支水平井产能及影响因素进行较细致的研究,分析了井筒数、井筒长度、油层厚度、各向导性和水平井位置等因素对分支井产能的影响,得出了一些有意义的结论,对实际油藏的开发有重要的指导意义。     

鱼骨型多分支井向井流动态关系

多分支井钻井井数日益增加,迫切需要建立各类多分支井的向井流动态关系。针对鱼骨型多分支井,在充分考虑油藏内三维稳定渗流及多分支井井筒内流动特点的基础上,导出了鱼骨型多分支井生产时油层内三维压力分布,提出了多分支井筒内有会合流和无会合流的井筒内压降计算模型,从而建立了考虑多分支井筒内压降影响的向井流动态关系数学模型,为产能计算、适用性筛选等提供了方法和手段。利用所建模型研究了有关参数对鱼骨型多分支井产能的影响,研究表明;(1)对于均质油藏,在鱼骨型多分支井总长度一定的情况下,分支数增加,产能会降低;(2)鱼骨型多分支井更适合开发厚度较薄的油藏,尤其适合于有底水的薄油藏。     

分支水平井产能的计算

利用保角变换方法和等值渗流阻力原理推导出了分支水平井产能计算公式,并与Табаков和Joshi提出的公式进行了比较,指出他们的公式没有注意到均匀流量和导流能力无限大的区别,分析讨论了井筒数和水平井筒长度对分支水平井产能的影响.研究表明,一口长水平井产能比总长与之相等的分支水平井产能效果好,本文推导的分支水平井产能公式理论根据充分,可用于实际油藏中分支水平井设计和产能预测.     

多分支水平井的产能计算

为了使多分支水平井产能公式更符合实际,从三维势函数的定义推导出无界地层中多分支水平井三维稳态渗流速度势分布,再根据镜像反映和势叠加原理,推导出了具有边界条件下多分支水平井的三维稳定势分布.以底水驱油藏多分支水平井三维稳定势为例,利用辛卜生公式对势函数进行简化处理,再进行坐标平移和坐标旋转,得出了底水驱油藏多分支水平井三维稳定产能公式.公式中考虑了多分支水平井在油藏中的位置及油层各向异性等因素对水平井产能的影响,引入了多分支水平井各分支流动阻力修正系数.对一口井进行了实例计算,表明新公式求解方法简洁,计算结果符合实际.     

多分支水平井产能敏感性分析

多分支水平井是开发低渗透油气藏的重要手段.结合目前先进的多分支水平井半解析产能预测模型,对影响多分支水平井产能的重要油藏因素和井型参数进行了敏感性分析.研究结果表明:油藏供给边界性质及主井筒的展布方位会对多分支水平井产能产生很大影响,其中四周定压油藏边界的影响最明显;在断块油藏中,应将多分支水平井布于油藏中部,根据多分支水平井的泄油面积来确定井网密度.分支长度、分支数目、分支角度是影响多分支水平井产能的重要井型参数,应选择尽可能大的分支长度,三分支以上的分支数目和不小于30°的分支角度.     

多分支井近井油藏地带渗流的电模拟实验研究

多分支井由于其井身结构的复杂性增加了该种井型近井油藏地带渗流特征研究和产能评价的难度.采用电模拟实验手段,针对不同井型的平面多分支井描述了其油藏势的分布,并分析了分支数和分支长度对多分支井产能的影响.结果表明,多分支井等势线呈现距离井筒近的地方密集、距离井筒远的地方稀疏的特点,在井的指端较密集,相邻两分支之间较稀疏.当分支长度相等时,各分支对整口井的产量贡献相等;但当分支长度不相等时,各分支对整口井的产量贡献发生变化,多分支井生产时存在支间干扰.     

MRC油井稳态产能计算与对比

为提高单井产量和油藏采收率,最大储层接触面积井(MRC,Maximum Reservoir Contact)越来越得到重视,但因井眼结构复杂,常规方法难以计算其产能。采用一种离散化半解析方法建立了MRC油井油藏渗流和井筒管流相耦合的稳态产能模型并运用迭代法求解。以某低渗油藏为例对MRC井产能进行了计算和对比,结果表明:MRC井产能受井筒间渗流干扰影响大,主井筒两端泄油能力强,中间弱,在分支侧钻点处最弱;分支井筒从跟端到趾端泄油能力逐渐增强。MRC井单相油流IPR曲线与直井两相流IPR曲线相似,应合理选择生产压差。井筒总长度一定时,三种MRC井产能差值均在10%内,且存在启动压力梯度时均会明显降低。综合考虑钻完井工艺难度,推荐采用鱼骨型多分支水平井实现MRC技术。