底水油藏中水平井的合理位置优化研究

底水油藏中水平井的合理位置能提高水平井开发效果,是确保水平井稳产和延长无水采油期的关键。依据底水油藏水平井产能方程、临界产量公式和见水时间公式,综合考虑水平井位置对水平井产量、临界产量和见水时间的影响,结合多目标最优化理论,建立了以底水油藏水平井位置为优化变量,以水平井产量、临界产量和见水时间为目标函数的多目标优化模型,提出了水平井合理位置的优化方法。结果表明,底水油藏中水平井的合理位置到底水边界的距离约为油藏厚度的0．3～0．45倍;垂向渗透率高的薄底水油藏中较小内径的水平井有利于产量的提高。其结果对底水油藏水平井的优化设计具有一定的指导意义。     

水平气井产能公式探讨

随着越来越多的水平井应用于天然气藏,确定准确预测水平气井产能公式意义重大.基于国内外学者由油藏推导的水平井产能公式不能直接应用于气藏,在详细介绍了水平井产能公式研究进展的基础上,利用陈志海等提出的方法对不同学者的油藏水平井产能公式进行改进,得到了气藏水平井产能公式.通过实例计算对比发现,被广泛用来计算油藏水平井的Giger、Joshi公式在计算气藏水平井产能时精度太低,而Borisov、Renard和Dupuy、郎兆新、陈元千公式计算结果与实际产量的相对误差在10%以内,更符合现场应用的需要.对以后的气藏水平井产能研究有一定的借鉴意义.     

关于Joshi水平井产能公式的讨论

对Joshi水平井产能公式进行了分析，指出了Joshi水平井产能公式不足之处，其一是为垂直面流动计算引入的复势与假设不一致；另外是非均质储层水平井产能公式存在局限性。通过坐标变换，以及垂直流动面和水平流动面选取不同的渗透率，对Joshi水平井产能公式进行修正，提出了一个新的渗透率各向异性储层水平井稳定产能公式。最后，通过现场水平井实例对比，验证了新公式的合理性。     

各向异性油藏水平井产量公式校正方法研究

为了精确计算各向异性油藏中水平井的产量,对比研究了5种非均质油藏水平井产量公式的各向异性校正方法,对现有校正方法中存在的问题进行了探讨.对油藏渗透率分别进行了算术平均、几何平均和调和平均处理,结果表明,经以上3种方法处理后的水平井产量依次减小,即几何平均和调和平均处理比算术平均处理更能体现各向异性对水平井产量的影响.根据陈氏公式的校正方法推导出了新的Joshi各向异性校正公式,其结果与陈氏公式计算结果具有较好的一致性.通过实例计算,研究了油藏各向异性等因素对水平井产量的影响,表明各向异性对水平井产量影响显著.     

底水油藏水平井的合理位置多目标优化

底水油藏水平井垂向位置是影响水平井开发效果的重要因素。利用有限Fourier正弦变换和源函数理论求解三维稳态渗流方程,得到了圆柱形底水油藏水平井的产能、临界产量和见水时间公式。以水平井垂向位置为决策变量,建立了以其产量、临界产量和见水时间为目标函数的多目标优化模型。实例计算结果表明,水平井在底水油藏中的合理位置约为油藏厚度的4／5。这为水平井开采底水油藏的优化设计提供了理论基础,对实现水平井的稳产及延长无水开采期具有重要的理论和现实意义。     

水平井流量分析

本文研究水平井在底水或边水油、气藏中的二维稳定渗流问题，利用势函数的镜像迭加原理，得到了水平井的流量公式，并讨论了油层厚度、渗透率各向异性和供水边缘到水平井的距离对水平井产能的影响。     

一种新的水平井产量计算公式

解析法是水平井产量研究的重要方法,是从数学模型出发,通过相应的假设条件,简化方程的初始、边界条件,利用保角变换、镜像映射、势的叠加原理及等值渗流阻力法等得到水平井的产量公式并求出解析解.在调研水平井计算公式发展历史和研究现状的基础上,通过对水平井泄油体的简化、分解和流场的三维处理,遵循水平井远井区域水平平面渗流和近井区域垂面径向流的基本渗流规律,运用等值渗流阻力法推导出一种新的水平井产量公式,通过与常用水平井产量公式在经典算例下的对比研究表明,该公式是合理可靠的.     

水平井井筒和气藏耦合的非稳态模型

应用Green函数和Neumann积原理,建立了盒式气藏水平井非稳态产能计算的无限导流模型和有限导流模型,并提出了求解此模型的方法.模型考虑了井筒压降、加速度和径向流入的影响,并可以应用于各向异性气藏.通过与Eclipse结果比较,验证了本模型的合理性.实例计算表明:早期非稳态流动阶段井筒压降对计算结果影响较大;井筒内的压力损失将会使水平井的产量降低和井筒内的压力分布不均匀;受井筒压降的影响,非稳态时的井筒流量分布比拟稳态时更不均衡.     

压裂水平井产能计算新方法

水力压裂是水平井常见的增产措施,准确预测压裂后水平井的产能是水平井压裂设计的重点和难点工作之一。根据势的叠加和干扰理论,借用等效井径的概念,建立了压裂水平井产能计算的新公式。基于此公式,研究了存在多条裂缝时,各个裂缝长度对水平井产能的影响。研究结果表明:各个裂缝长度差异较大时,油井的增产效果较差;压裂水平井的增产效果,与外侧裂缝长度关系更大。     

考虑表皮系数的油井产能公式推导及改进

通过严密的公式推导,充分考虑表皮系数的影响,对水平井产能计算公式Borisov公式和Joshi公式进行改进与修正。应用改进后的Borisov公式和Joshi公式对海上油田某水平井的初始产能进行评价,计算产能与实际产能基本一致。     

鱼骨型水平井产能计算公式推导

根据等值渗流阻力方法和水平井产能计算公式推导了鱼骨型水平井产能计算公式.利用所推导的公式对实际油井产能进行了计算,并与实际生产数据进行了对比.结果表明,计算精度能够满足工程计算的需要.     

低渗凝析气井有效生产时间确定方法

随着地层压力下降,凝析气藏反凝析油会在井底周围聚集并对地层渗透率造成污染与伤害,严重时会影响凝析气井正常生产.基于凝析油气体系在恒温条件下的反凝析渗流理论,在研究了凝析油饱和度分布特征及油气多相渗流特征分析方法、综合分析了凝析气井各种约束条件的基础上,研究了考虑凝析油污染条件下凝析气井生产动态理论与方法,提出了一种预测凝析气井有效生产时间的新方法.实例计算表明,该方法预测的凝析气井有效生产时间与凝析气井实际有效生产时间基本一致,该方法具有一定的可靠性和实用性.     

大斜度井、分支井的不稳定压力动态分析

应用连续点源迭加原理建立起均匀流率的斜井压力分布数学模型，通过该模型能够考虑大斜度井的射开段长度、上下位置、倾斜角、渗透率各向异性等影响；应用Stehfest数值反演算法计算获得大斜度井的压降典型曲线，为大斜度井的试井评价和产能预测提供有力工具；通过对比分析发现，大斜度井的双对数典型曲线在两段压力导数水平段，前是早期的径向流特征，后是拟径向流特征；在同等的井筒渗流长度条件下，大斜度井或水平井方式的渗流条件好，更能有效地利用地层能量。     

低速非达西渗流复合油藏DST段塞流试井分析

在分析实际低速非达西复合油藏DST测试非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,并利用Laplace变换及特殊物理方程理论,导出了该模型的拉氏空间解析解;利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,绘制了无因次样板曲线.可有效运用于现场DST段塞流试井分析.     

新型油井水泥促凝剂WSA-1室内研究

在导管或表层段低温固井中,水泥水化速度慢,候凝时间长,油井水泥石早期强度发展缓慢,影响固井质量和作业安全。针对目前国内油田低温浅层固井可供选择的油井水泥促凝剂种类少、某些油井水泥促凝剂促凝和早强效果不佳以及对水泥浆流变性影响较大等问题,通过室内实验研制了一种新型复合促凝剂WSA-1。对加有促凝剂WSA-1的水泥浆进行了系统的性能评价。结果表明:促凝剂WSA-1能加速油井水泥的水化过程,缩短水泥浆的稠化时间,显著提高水泥石的早期强度,当m(WSA-1)∶m(水泥干灰)=3%时,水泥浆稠化时间可缩短50%以上,水泥石6h强度从3.2MPa增强到11.3MPa,24h抗压强度从24.3MPa增强到46.1MPa,完全满足其评价标准的相关要求,且对水泥浆的初始稠度和流变参数基本无影响,是一种性能优异的、可用于低温浅层油气井固井水泥浆体系的复合促凝剂。     

利用非线性渗流数值模拟技术对低渗透油藏井网进行优化

研究认为,低渗透油藏中流体主要呈非线性渗流流动.为了更准确地模拟这一过程,选用自研软件,低渗透油藏非线性渗流数值模拟一体化系统,对纯17块油藏的概念模型进行数值模拟计算.在利用该软件对不同井距的五点井网进行模拟计算时,采用水驱产能比这一指标进行对比分析,从而优选出合理井距.低渗透油藏生产井产能往往较低,需要进行生产井人工压裂.利用自研软件,对生产井人工压裂缝的导流能力和裂缝穿透率进行模拟计算,进而优选出合理的压裂缝导流能力和裂缝穿透率.     

水平井压力动态分析

本文建立了不考虑及考虑井筒储存和表皮效应影响时的均质各向异性油藏水平井的渗流数学模型，在利用特征函数、有限积分变换结合拉氏变换等方法获得了这些数学模型的解后，利用数值积分和数字反演方法作出了适用于水平井试井分析的压力及压力导数型曲线，并导出了水平井早期和晚期流动的压降近似表达式，为水平井试井分析提供了理论依据。     

气井产能分析数据处理新方法

在常规方法处理产能测试数据时,发现许多气井的井底压力测试数据很难达到常规气井产能分析方法的基本要求;每改变一个工作制度（每改变一次产量）,气井的井底压力达到稳定后测试压力,连达到“拟稳定流状态”都比较难。使得测试压力与达到稳定时的压力有一定的误差,针对这种情况,提出一种新的数据处理方法,该方法引入两个平均误差值来处理其测试数据,通过测试数据就获得其误差值,从而获得可靠的结果。该方法主要用来处理由于在测试过程中流动未达稳定状态造成测试的地层压力或测试压力不准确的影响,而使得测试数据异常,用常规方法无法处理的数据。该方法克服了测试中需要长时间达到稳定状态这一限制,对异常资料的处理特别实用。通过实际资料处理与对比分析验证了该方法实用可靠。     

水平井岩屑床层移运动的规律分析

在环空紊流场作用下岩屑床呈具有特定本构关系的浓缩流动介质．本文由岩屑床层移（剪切）运动的内在机理与物理模型出发，研究层移颗粒微观运动的能量平衡与交换，得到了层移床的本构关系和流动速度场方程，以及层移床转静止床的临界水力条件，层移岩屑床的最大厚度，岩屑床的流动能力与流动阻力．阻力方程中考虑了层移床的承压特点及其与环室内外壁的不同摩擦特性．结果表明层移床的结构应力导致其运动失去关于环空几何中心的对称性，流动中心向钻具侧偏移及层移岩屑床的显著增阻效应．     

水平井段最优长度的确定方法研究

根据水平井筒内及油藏内流体流动的数学模型，将水平井的油藏渗流和水平井段中的流动进行耦合，即将原油流入水平井段的点作为节点，来研究水平井段的最优长度，推导出水平井段最优长度的求解方程，并用实例论证了方法的合理和可靠性，为确定水平井水平段合理长度提供了科学的依据。