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蛇曲井是不同于常规水平井的一种新型复杂结构井，其水平段在纵向上存在较大起伏，不能用常规水平井的压降模型计算其压降。文章对蛇曲井微元段的两相分层流动进行了分析，根据连续性方程和动量方程, 建立了蛇曲井水平段两相分层流动的压力梯度模型，在定产量和定井底流压两种工作制度下，给出了蛇曲井的水平段在两相分层流时的压降计算方法。应用文章所建模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某蛇曲井水平段在气水两相分层流动时的压降，结果表明蛇曲井水平段的井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算，蛇曲井水平段的井筒压降不能忽略。     

各向异性油藏蛇曲井模型及产能敏感性分析

为了研究各向异性油藏中蛇曲井近井地带的渗流规律,建立了蛇曲井半解析产能预测模型,在考虑蛇曲井井型特点的基础上预测了任意井段的流入剖面和近井地带的压力分布,并针对地层不同垂向—水平渗透率、蛇曲井起伏度大小和起伏周期等产能影响因素进行了分析。结果表明:与水平井相比,蛇曲井增加了与油藏的有效接触面积;随着垂向渗透率的降低,蛇曲井可以充分弥补水平井的劣势;在一定范围内增加蛇曲井的起伏高度可使产能得到提高;蛇曲井起伏周期越多,控制面积越大,产能越高,但在综合工艺复杂性及经济成本方面存在最优起伏周期。     

水平井分段完井油藏渗流耦合产能预测新模型

随着底水油藏、气顶底水油藏以及其他需要分层开采油藏的大量开发,水平井分段完井工艺得到广泛应用,考虑油藏渗流耦合进行水平井分段后的产能预测研究很有必要。在分析分段完井渗流机理基础上,针对3种常见的油藏类型,根据质量守恒原理和动量定理推导出了水平井分段完井压降模型,运用势的叠加原理和镜像反映原理,求出了三维稳态渗流的势的分布和压力分布,结合分段完井压降计算模型,建立了水平井分段完井的三维稳态渗流耦合产能预测模型。最后根据实例得知,不同油藏类型考虑势的叠加和镜像反映后各生产段压降和流率有很大差异,这说明对于分段完井,考虑油藏渗流耦合才能更好地描述水平井筒压力分布和预测分段后的产量。     

各向异性底水油藏水平井产能预测新方法

目前底水油藏水平井产能模型较多但计算结果与现场实际差别较大,因此有必要对其进行更为深入的研究。根据Joshi的方法将水平井三维渗流场处理为水平面和垂直面的两个平面流动,应用保角变换、势的叠加原理、镜像反映理论得到底水油藏水平井产量计算公式并对公式进行了各向异性校正,得到了新的底水油藏水平井产能公式,分析了水平井长度、地层各向异性和避水高度对水平井产量的影响。现场实例计算结果表明所建立的计算模型预测精度较高,对底水油藏水平井开发评价、编制开发方案具有重要的指导意义。     

海上筛管防砂失效井出砂位置预测及治理对策研究

水平井由于泄油面积大、产量高,在渤海海上油田获得了广泛应用。渤海K油田A3H井是一口底水油藏水平井,采用优质筛管防砂,生产过程中由于防砂筛管破裂,导致油井出砂,产量不断降低,面临停产的风险,需要预测水平段出砂位置并进行出砂治理,从而快速恢复产能。基于油藏渗流理论,根据镜像反映和质量守恒原理推导出地层中的势分布,据此得到了水平井的产液剖面。根据计算的该水平井高产液段分布并综合分析冲蚀等因素的影响,得到了该井的出砂段位置。针对该井在水平段设计下入带生产滑套的中心管丢手管柱,中心管通过封隔器实现三段分采功能,通过关闭出砂段的滑套达到防止地层出砂的目的。该井作业后恢复到正常产能且不再出砂,有效提高了经济效益,其治理对策可供其他类似水平井借鉴。     

考虑不同边界条件下的水平井产能公式

地层边界条件不同,建立的水平井产能公式也不同。传统的气顶底水油藏、气顶油藏和底水油藏水平井产能公式都是在地层无限大情况下建立,并未考虑地层两边是封闭边界情况下的产能,因此,用镜像反映法将水平井映射成无限大平面内的无穷井排,再用势的叠加原理得到平面上任意一点的势,利用马斯凯特公式化简势函数,通过建立供给边界和井壁上的势,得到考虑左右封闭边界条件下水平井的产能公式,对水平井的开发有一定的指导意义。     

射孔完井的水平井向井流动态关系

针对几种常见类型油藏（底水驱油藏,边水驱油藏,上、下封闭边界油藏）导出了射孔完井的水平井生产时单相原油三维稳态流动的压力分布,并根据质量守恒原理及动量定理导出了射孔水平井筒内压降计算新公式。建立了耦合油层中渗流与水平井筒内流动的向井流动态关系模型,提出了求解模型的方法。用该模型制作了一口实例水平井的向井流动态关系曲线,并分析了射孔密度对其产量的影响,该模型可用于水平井产能预测及射孔参数优选。图３表１参８（陈志宏摘）     

各向异性底水油藏长水平井产能公式

底水油藏水平井产能是油藏工程分析的重要研究内容。现有的底水油藏水平井产能公式均是基于短水平井渗流模型提出的,但对长水平井产能并不适用,为了更准确地评价底水油藏长水平井产能,综合考虑各向异性和油井避水高度对长水平井产能的影响,并运用等值渗流阻力、势的叠加原理以及镜像反映等方法推导出底水油藏长水平井产能公式。通过实例分析发现,各向异性对长水平井产能影响十分显著,其产量较不考虑各向异性的公式所计算的产量同比下降了53.52%,在用短水平井产能模型预测底水油藏长水平井产能时油井的产油量较大,最大可达实际产油量的5.01倍,而底水油藏长水平井产能模型的计算结果则较为准确。     

底水油藏直井水锥形态的定量描述新方法

直井依靠天然能量开采底水油藏必然形成水锥,为了分析直井周边水淹状况和剩余油分布情况,有必要对水锥形态进行定量描述。根据渤海某底水油藏实际地层参数建立油藏数值模拟机理模型,考虑垂向渗透率与水平渗透率比值、油水黏度比、直井避水高度、油层有效厚度和含水率为影响水锥形态的主要因素。首先利用机理模型定量分析单因素对水锥形态的影响,然后建立五因素四水平的正交设计实验,利用多元线性回归方法对实验结果进行回归,得出多因素影响下的直井水锥形态定量描述公式。以渤海某底水油藏1口直井为例进行公式验证,结果表明定量描述公式计算结果满足矿场需要。     

气顶底水油藏水平井井间干扰研究

水平井的井问干扰问题为其在底水气项油藏中的应用造成了一定的影响.为此,利用势函数叠加原理,建立了底水气顶油藏不同产量务件下两口水平井生产的产能模型.利用该模型计算分析了井距、邻井产量、邻井避水高度等参数对油井产能及见水时间的影响.结果表明,井距为影响单井产量和见水时间的控制因素.邻井产量对水平井产能及见水时间的影响程度随井距的增加而降低.尤其值得注意的是,在相同条件下低渗透油藏井间干扰程度较大,其合理井距应大于中高渗油田.同时利用该模型对印尼OSEIL油田进行了预测,所得结果基本符合实际生产数据.     

油层中渗流与水平井筒内流动的耦合模型

针对几种常见油藏类型情况,导出了水平井生产时单相原油三维稳态流动的压力分布,并根据质量守恒原理及动量定理导出了水平井筒内压降计算新公式。它考虑了沿程流入对井筒内压降的影响。提出了把油层中的渗流与水平井筒内的流动耦合的数学模型及求解方法。实例计算表明:用此模型计算产能,精度高;井筒内压降对水平井生产动态有影响。当生产井段长度超过某一值后,产量不再随井长增加而增加;沿水平井筒长度方向各段单位长度的采油指数并不相等。     

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正确预测水平井产能对水平井开发方案设计、生产优化及生产动态分析具有重要意义。在充分考虑水平井生产特性的基础上，将水平井看成是由若干段线汇组成，把气体在气藏内向水平井的三维稳态渗流与其在水平井筒内的流动耦合起来，建立了气藏水平井稳态产能计算模型，并提出了求解此模型的方法。实例计算表明：水平井筒内的压力损失对其产能有影响，地层渗透率高时，影响更大；水平井每单位长度的生产指数沿水平井段并非处处都相等。该模型稍作改动，就可用于油藏水平井产能预测。     

涡流排水采气技术数值模拟研究

为了促进涡流排水采气工艺在我国的推广应用,开展了涡流工具特性的模拟研究。建立了涡流工具排液过程的数理模型,对涡流工具引发的旋流场进行了模拟研究,获得了不同雷诺数及持液率下的气液螺旋涡流的流场结构及特点,气速对液膜螺旋流的影响规律,螺旋流动强度的变化规律。研究结果表明,涡流工具使气液两相流体调整为类环状流动,井筒中心以连续气柱的形式向上运动,壁面附近的液膜螺旋上升运动,这种流动结构降低了管柱摩阻,提高了气体携液能力。     

多层合采阶梯井产能计算模型的建立与求解

在阶梯井多个生产段同时对多个油层合采时产能预测难度较大。针对该问题,依据渗流力学、工程流体力学、油藏工程和数值分析有关理论,考虑油藏各向异性、渗流干扰、井筒管流压降和钻完井污染等因素,利用离散化处理方法,建立了阶梯井与薄互层油藏耦合的多层合采阶梯井产能计算模型,分析了该模型具有唯一解的充要条件,给出了求解方法。利用某三层薄互层油藏数据进行了实例计算,分析了井筒径向流率、井筒流量和井筒流压的分布规律,发现阶梯井生产过程中,井筒径向流率分布规律满足高阶偶次多项式,流量分布规律满足三次多项式,流压沿井筒呈抛物线状分布且越靠近跟端下降越快,并认为管流摩阻造成的压降和产量损失不可避免;将利用该模型计算的全井产量与Joshi公式的计算结果进行了对比,发现二者仅相差1.79%。研究表明,建立的多层合采阶梯井产能计算模型的计算结果合理,为相关产能预测提供了新方法。      

裸眼完井分支水平井井筒压力分布理论研究

根据水平井筒内单相变质量流特点，考虑影响井简压降大小的各个因素，利用质量守恒定律、动量定理以及管流摩阻公式，建立了水平井简压降计算模型。把井筒压降计算模型与油藏三维渗流模型耦合起来，可以得到井筒中的压力分布。通过对分支水平井井筒压力的初步研究，建立了井筒压力分布求解模型，得出了一些有益的结论，为进一步的研究打下坚实的基础。     

水平井井筒变质量流动压降计算新模型

为了使水平井变质量流压降模型更具合理性和准确性,更有效地分析油井产能和生产动态,通过回顾和分析以往关于水平井筒压降模型的计算理论与方法,利用现有实验数据回归分析建立了一种新的射孔完井压降计算回归模型,该模型能够实现射孔完井孔密、相位角连续变化时综合摩擦系数的求取和井筒压降的计算。通过实例对比分析可以看出,该模型和目前常见模型的计算精度较为接近、计算结果较为合理。该模型的提出可以为进一步改进油藏渗流与井筒流动耦合模型的理论研究提供参考。     

水平井水平段最优长度设计方法研究

由于水平井水平段内摩擦损失的缘故,如果水平段内压降和油藏压降相当,导致水平段末端压降很小或者为零,这种现象常常出现在高渗透层的低压降生产油藏和生产压差受到限制的锥进油藏。因而研究水平井最优长度设计方法对水平井开发方案设计具有指导意义。本文分三种情况(底水油藏、气顶底水油藏、气顶油藏)建立了油藏内流动模型、井筒内流动模型、水平井水平段最优长度数学模型,在建立模型过程中,考虑了水平段内流动状态(层流、紊流)和管壁相对粗糙度对摩擦损失和水平井产能的影响,最后通过实例计算得到了几个结论。     

气井非稳态流井筒温度压力模型的建立和应用

国内外围绕井筒温度方面的研究主要集中在稳态流条件下,建立了较成熟的气井稳态流井筒温度、压力计算模型。但气井在生产过程中,由于生产组织和试井测试的需要,对其产量将进行调整,此时井筒管流属于非稳态流,已有的基于稳态流的井筒温度模型不适用于非稳态流的井筒温度计算。为此,通过分析井筒非稳态传热温度变化特征,根据井筒瞬态温度与稳态温度的关系,将任意时间点的井筒温度变化划分为递减、稳定和递增3种类型。采用微元时间段计算井筒温度和压力的思路,对定产量开井井筒温度模型进行改进,提出温度叠加递增井筒温度压力计算方法,并根据杜哈梅的等效叠加原理,提出温度叠加递减井筒温度压力计算方法,建立了气井非稳态流井筒温度压力模型,解决了变流量条件下气井井筒温度、压力的计算问题。通过实例分析对比表明,在气井开井和产量调整初期,气井非稳态流井筒温度压力模型比稳态流井筒温度压力模型计算更加准确,该模型适用于气井生产全过程,应用范围更广,符合生产实际。