水平井模糊聚类及开发指标预测方法研究

目前水平井产能预测的方法存在较大的局限性和误差。为能够准确预测设计水平井的可采储量、产能及其变化规律 ,在参数优选的基础上 ,引入模糊聚类的方法 ,以已经大量投产的水平井的数据为基础 ,将同类油藏中已投产水平井进行分类 ,然后根据新设计井的有关参数将其归到相应类中 ,根据同类中已投产井的有关开发指标对新设计水平井的指标进行预测 ,并以一实例进行了分析说明。     

水平井模糊聚类及开发指标预测方法研究

目前水平井产能预测的方法存在较大的局限性和误差。为能够准确预测设计水平井的可采储量、产能及其变化规律，在参数优选的基础上，引入模糊聚类的方法，以已经大量投产的水平井的数据为基础，将同类油藏中已投产水平井进行分类，然后根据新设计井的有关参数将其归到相应类中，根据同类中已投产井的有关开发指标对新设计水平井的指标进行预测，并以一实例进行了分析说明。     

改进的聚类法在水平井产能预测中的应用

介绍一种结合灰色关联权重分析的聚类法在水平井产能预测中的应用,采用这种改进的聚类法,以某油田葡萄花油层已投产的24口水平井的数据为基础,将新设计井的有关地质和设计参数和已投产井放在一起进行归类,根据与新设计井相似程度较大的已投产井的有关开发指标,对新设计井的指标进行预测,取得了较好的效果。     

玛18井区低渗透砂砾岩油藏水平井优化设计及产能预测

针对艾湖油田玛18井区低渗透砂砾岩油藏直井压裂单井可采储量低、经济效益差的问题,通过油藏数值模拟法、油藏工程方法、经济极限法和矿场试验法对多级压裂水平井参数设计和产能预测开展研究。结果表明:玛18井区“甜点”深度为3 876~3 881 m,水平井走向应为南北向,推荐水平井水平段长度为1 200~1 400 m,井间距为500 m,裂缝半长为150 m,裂缝间距为50 m。采用优化参数设计6口多级压裂水平井,第1 a平均日产油为29.0 t/d,符合产能预测数据(25.0~33.0 t/d)。该研究建立了砂砾岩储层含油饱和度预测方法,并形成砂砾岩油藏多级压裂水平井参数设计和产能预测方法,可为同类油藏的开发提供借鉴。     

低孔低渗油藏压裂水平井产能预测

压裂水平井的产能预测往往不同于常规水平井,本文通过油藏工程和数值模拟两种方法对压裂水平井的产能进行预测,考虑了裂缝长度和宽度对产能的影响,分析了水平井与直井的指标对比,为同类油藏水平井的产能预测提供参考依据。     

复杂断块油藏水平井开发应用效果研究

基于高尚堡深层油藏精细描述研究结果, 设计了 ６种油藏开发方案, 并采用油藏数值模拟方法得出了各方案的采出程度、 含水变化规律等指标。按照油藏整体开发效果评价、 油藏部分区域水平井开发效果评价、 不同开发阶段水平井开发效果评价和不同水平井井型开发效果评价四个评价步骤, 分析和评价水平井在多层系复杂断块油藏开发过程中的适应性。得出针对复杂断块油藏, 水平井早期应用效果优于开发中后期, 应采用以直井为主水平井为辅的混合注采井网, 水平井井型以大斜度井和双分支水平井生产状况较好, 为同类油藏的水平井开发提供借鉴。     

延长油田西部边底水油藏水平井优化设计及效果分析

延长油田利用水平井开发延安组底水油藏已显示出巨大潜力,但水平井参数设计尚未得到深入研究,其合理程度直接影响水平井的开发效果。以典型区块延安组油藏为例,在油藏地质特征研究的基础上,应用数值模拟技术,确定了不同油藏的水平井井网、水平井水平段方位、长度、垂向位置、井距等参数。结果显示,油藏规模较大时,优先采用错位半个井距、水平段垂直砂体方向的井网;油藏较小无法形成整体井网时,优先在油藏高部位沿构造平缓位置布井。水平井合理水平段长度为400m,合理位置应在距油层顶1/3以内位置,水平井合理井距为250m。用优化的参数对已实施的水平井进行了开发效果评价,结果显示,优化后延安组水平井日产油上升,递减变慢,综合含水较稳定,开发效果较好。参数设计对同类油藏水平井开发有一定的指导作用。     

基于多目标遗传算法的压裂水平井裂缝参数优化研究

为了改善低渗透、超低渗透油藏油井自然产能低的状况,需对压裂水平井采油、直井注水的采油方式进行参数优化研究。以国内某区块低渗透油藏开发实例为基础,以七点法直井-水平井混合井网压裂水平井为研究对象,将多目标优化遗传算法NSGA-Ⅱ引入到水平井压裂裂缝参数优化设计中,形成了1种新的优化方法,并编制了相应的软件。该方法将水平井采出程度和含水率作为目标函数,以寻求Pareto最优解集为目的,利用软件对低渗透油藏七点法直井-水平井混合井网压裂水平井裂缝参数进行了优化设计。研究证明,该优化方法适合推广应用。     

水平井射孔完井产能预测研究与应用

水平井产能预测是进行油藏工程分析和采油工艺设计的基础。针对砂岩油藏射孔完井的水平井,采用半解析法,通过建立井筒单元段上的油藏渗流压力响应模型和井筒流动压力损失模型,将油藏渗流与井筒流动进行耦合,预测射孔完井的水平井产能,经现场实例验证,预测结果与实际情况误差率为5.89%;另外,对于定产的水平井,可确定该产量下的合理生产压差,同时为砂岩油藏完井参数选择和射孔优化设计提供科学的理论依据。     

古云集油田云2-平1井射孔优化及实施效果

水平井技术是90年代发展起来的油气开采新技术,对提高油藏采收率、改善油藏开发效果起着十分重要的作用。以古云集。以古云集油田云2-平1水平井为研究对象进行射孔完井设计,通过分析射孔打开位置和打开程度对水平井产能的影响,优选了射孔枪弹参数、打开位置与打开程度;提出了适合云2-平1井的射孔参数方案,并对相应方案下的水平井动态进行了预测,取得了较好的现场运用效果,提出的水平井射孔设计方法对油田水平井开采具有重要指导意义。     

S断块稠油油藏直井与水平井组合蒸汽吞吐工艺参数优化设计

S断块为一中低孔、中低渗、深层稠油油藏,蒸汽吞吐先导试验表明,该断块适于应用蒸汽吞吐技术开采。应用数值模拟方法对蒸汽吞吐开发方式、注采工艺参数进行了优化,结果表明,直井与水平井组合蒸汽吞吐+蒸汽驱技术较其他方式开发效果好,具体优化参数为:水平井段长为300 m,注采井排距、直井井距均为100 m,井底蒸汽干度须大于40%,注汽速度在360 m3/d左右,直井、水平井一周期注汽强度为60 t/m、10 t/m,注汽量为1 800 m3,3 000 m3,注汽压力在18 MPa以上,焖井时间6天左右。     

考虑启动压力梯度的低渗气藏水平井产能计算

低渗透气藏的开发在石油工业中占据着重要的地位，水平井因其特有的增产优势而广泛应用于开发低渗透气藏。水平井的成本投入较高，准确预测其产能可为水平井的钻井和采油工程方案设计提供科学的依据。低渗气藏水平井的产能预测大多忽略了低渗气藏的启动压力梯度效应，使预测产能与投产后的实际产能相差很大。在Joshi水平井渗流理论基础上，以上下边界封闭的低渗透气田为例，推导了考虑启动压力梯度的低渗气藏水平井的产能计算公式，引入无因次参数s表征启动压力梯度引起的产能损失程度。矿场资料验证了产能公式的计算精度，并分析了启动压力梯度对气井产能的影响趋势，结果表明随着启动压力梯度的增加，其损失的气量呈线性增加。这为水平井开发低渗透气藏提供了理论支持。     

长水平井的产能公式

短水平井是指水平段长度远小于泄油区域尺度的水平井,若水平段长度与泄油区域尺度基本相同,则为长水平井。目前的水平井产能公式都是针对短水平井而提出的,不适用于长水平井。采用等效渗流阻力法,推导了长水平井的产能计算公式。不能用长水平井的产能公式计算短水平井的产量,否则,会高估油井的产量。长水平井产能公式的计算结果为水平井公式计算结果的下限值。     

确定气水同产水平井流入动态关系的新方法

气水两相渗流过程中,气体从水中逸出,或水从气体中析出会改变气藏渗流特征。针对这一现象,基于渗流力学的基本理论,结合保角变换数学方法,将水平井三维流动简化成水平面和垂直面的两个平面流动,同时考虑地层中气水相互溶解和挥发的过程,推导出水平井气水两相渗流的数学模型,建立了水平井气水两相产能方程,并结合相对渗透率辅助方程及水驱气藏的物质平衡压降方程,建立了气水同产水平井综合渗流模型。利用自动拟合方法,通过对气井产气量、产水量、油套压的自动拟合分析,求取气水同产水平井综合渗流模型参数,同时得到气水两相产能方程、气水相渗曲线、单井控制储量与水侵强度。该方法摆脱了确定气井产能必须依靠现场试井的局限,为气水两相流井的产能及动态分析提供了一种新的理论方法。     

基于不稳定渗流压裂水平气井产能研究

对于低渗、特低渗气藏，用水平井开采不一定能取得满意的效果，水平井水力压裂技术已成为开采低渗透气藏的重要手段，水平井压裂后的产能预测又是水平井压裂技术的一大难题。文章以生产过程中裂缝内流体的非稳态流动为基础，应用复位势理论、叠加原理和数值分析求解方法，并考虑压裂水平井地层渗流和水平井筒管流耦合，建立了压裂水平井多条裂缝相互干扰的产能预测新模型，使计算结果更加合理。计算结果表明：该模型计算产量与实际生产数据符合率高；水平井筒内的压力损失对压裂水平井的生产动态有一定的影响；水平井内每条压裂缝的产量并不相等，端部裂缝的产量高于中部裂缝的产量；水平井筒内的压力呈不均匀分布，从指端到根端压力逐渐降低；裂缝不对称会使压裂水平井产量降低。研究成果对低渗透气藏的压裂水平井的设计具有一定的指导意义。     

水平井的表皮因子

水平井在开采低品质油气资源方面具有一定的优势,但已建立起来的水平井产量计算公式很少考 虑油井的表皮因子,因而产量预测偏差较大。 根据等值渗流阻力法,推导了水平井的产量计算公式,该 公式引入了油井的 2 个表皮因子：地层伤害表皮因子和地层改善表皮因子。 地层伤害表皮因子是由钻井 完井过程中的泥浆侵入所致,而地层改善表皮因子是由酸化压裂等增产措施所致。 二者对水平井产能的 影响有所不同,地层伤害表皮因子对水平井产能的影响较小,钻井完井过程中可以不考虑储层的保护问 题;地层改善表皮因子对水平井产能的影响较大,增产措施是提高水平井产能的有效方法。     

页岩气水平井动态评价方法

页岩气在储层特征、渗流机理、完井工艺和动态特征等方面有别于常规气藏。我国页岩气开发处于探索阶段，总结国外页岩气井动态规律和评价方法，对国内页岩气井动态评价和工艺措施的制定具有借鉴和参考作用。根据国外页岩气水平井生产实践和研究成果，总结了页岩气水平井流动机理和生产特征，并重点剖析了目前页岩气水平井动态评价方法，包括流动特征的识别、有效裂缝参数的计算和改造范围内动态储量确定。从气井流动特征来看，不稳定线性流是页岩气水平井常表现出的流动特征，利用这一阶段的动态数据就能评价水平井压裂后形成的有效裂缝参数；有些井在线性流之后会出现边界流，表示整个改造范围内总体处于衰竭状态，利用这一特征可以评价改造范围内的动态储量。     

气藏水平井水平段产气剖面的影响因素分析

用水平井开采气藏,影响水平井水平段产气剖面的因素很多,可分为地层岩石物性和流体物性、钻井污染、射孔单元完井参数和井段宏观打开参数。由于水平井修井、增产增注、分层开采的要求,水平段气井常常采用分段打开设计,其打开程度、打开位置、打开段射孔参数都将对长井段井筒流入剖面产生影响。根据气藏内气体的流动模型和水平井井筒内流体的流动模型,建立了井筒流动与气藏渗流耦合模型,以该耦合模型为理论基础,通过长井段射孔产能优化模拟研究,分析了影响水平气井水平段产气剖面的因素,为水平气井地质设计、开发气藏、提高采收率提供较为科学的依据。     

水平井整体压裂软件开发与应用

目前的水平井压裂仅立足于单井,没有考虑注水和井网的影响,仅仅以提高水平井单井压裂的产能为目的,具有很大的局限性。以提高整个区块的采收率为目标,以整个油藏为研究对象,建立了水平井整体压裂理论模型,充分考虑水平井、直井联合布井的情况,设计了多种水平井、直井联合布井井网,开发了一套水平井整体压裂优化设计软件。在优选水平井整体压裂井网基础上,考虑不同的水平段长度,对裂缝条数、裂缝长度、导流能力、裂缝间距、裂缝不对称分布等参数进行了设计,得到了最佳的裂缝参数,并预测了压裂水平井的生产动态（日产量、累积产量、含水率、采出程度等）。该方法和软件对提高油田水平井整体压裂效果具有一定的指导意义。     

依据油藏与井筒耦合关系建立水平井分段采油优化模型

对于水平井的分段采油,考虑到裸眼完井方式下水平井井筒内管流与油藏渗流的耦合关系,建立了封闭油藏、定压油藏的两个新耦合模型。针对这两个新耦合模型,建立了以水平段每段长度和中心点位置为研究对象的新水平井分段采油优化模型。在保持井产量最高的前提下,分段利用遗传算法最终给出了一套具有实际应用价值的水平井最优分段方案。对于油藏厚度、开采时间等重要参数发生变化时产量的变化规律进行了讨论,给出了几种情况下的典型曲线,可用于水平井分段采油设计。