防砂井产能预测与经济优化方法

1 技术理论与模型的建立( 1 )防砂井产能预测基本模型。对于防砂井 ,在近井地带尤其射孔炮眼内 ,流体流速较高 ,紊流流动造成的压力损失不可忽略。以达西定律和Forchheimer压力梯度方程为基础 ,考虑达西流动和非达西流动、单相和油水两相情况下 ,计算从油藏到井筒各流动区域的压降 ,计算相应的各种表皮系数 (包括射孔表皮、地层伤害表皮、射孔压实带表皮 (新井 )、砾石充填炮眼表皮、砾石充填环空表皮以及筛管流动表皮等 ) ,建立防砂井产能预测基本模型。( 2 )防砂方法优选决策模型。防砂方法多种多样 ,但每种防砂方法都有各自的特点和适应…     

气藏水平井产能预测方法

近年来,随“西气东输”工程的启动,越来越多的水平井在气藏开发中得以应用,但国内外对气藏中水平井产能预测方法研究较少。由于气藏中气体的流动方程和油藏中液体的流动方程具有很大的差异,所以油藏中的水平井产能计算公式不能直接应用于气藏。但如果气体流动渗流方程采用拟压力,液体流动渗流方程采用压力,二者的流动方程形式具有相似性,均为线性方程。为满足气藏水平井产能计算的需要,文章对油藏水平井产能解析式进行了改进,提出了适用于气藏的水平井产能计算公式。利用改进后的产能计算公式对新疆塔里木盆地某气藏水平井产能进行了计算,结果表明改进的水平井产能计算公式是可行的。     

砾石充填防砂井产能预测方法

流体从砾石充填防砂井供给边缘到井筒的流动分为4部分：从供给边缘至井筒的平面径向流,射孔孔眼附近的球面向心流,通过射孔孔眼的单向流,由射孔孔眼到筛管的发散流。建立了计算各部分单相渗流的流动阻力数学模型,并考虑紊流对井筒附近流动阻力影响。对模型求解,研究影响产能的敏感性参数。对胜利油田某砾石充填防砂井产能计算的结果表明：按单向流、径向流及发散流计算井筒内流动阻力的结果差别较大,仅用单相流或径向流模型计算井筒内压降有一定误差;防砂井压降主要出现在射孔孔眼内及其附近,孔眼内填满地层砂时孔眼内的压降是总压降的48％,而填满砾石时是总压降的29％,将每个孔眼填满砾石是提高防砂井产能的根本保证。图1表2参10     

气藏水平井分段完井产能预测

水平井分段完井应用前景广阔,但国内外相关研究均是以油藏为基础。根据气体稳定渗流理论及水平井三维渗流特征,通过引入流量相关表皮系数推导出了气体非达西渗流影响下微元水平段的拟压力分布,进而基于拟压力降叠加原理建立了水平井分段完井气藏模型;再结合分段完井井筒模型建立了其产能预测耦合模型。实例验证表明耦合模型准确度高;继而对气藏水平井分段完井产能进行了预测,并给出了相应流率、轴向流量及井筒流压沿井筒方向的分布。     

间歇试采井产能预测方法

针对现场试采井工作制度存在不合理的现象,以及储层供液能力认识不清的问题,提出了应用段塞流理论进行间歇试采井产能预测的方法,通过3口实际间歇试采井的检测,效果较为理想,可以根据储层物性条件制定合理的间歇试采井工作制度,搞清油井生产能力,为下一步部署开发方案提供依据。     

（拟）稳定流斜直井产能预测方法

本对斜直井产能预测方法进行了初步探讨，给出了（拟）稳定流下斜直井产能预测抽物理和数学模型。与前苏联斜直井产能公式相比较，计算结果一致。     

试采井产能预测方法

为了搞清试采井储层的动态参数,确定压力波及范围及相应的储层边界,确定试采井区的合理产能,为上交储量、精细评价和编制开发产能方案提供准确依据,施工前有必要对试采井的产量进行论证,预测其试采过程中的生产能力.根据地层物性的不同,试采井按生产方式分为定产间歇生产试采井和定产连续生产试采井.不同类型的试采井产能预测方法也不一样.根据间歇生产试采井和连续生产试采井产量、压力变化特点,研究出2种试采方式下的产能预测方法,预测结果与实际试采结果符合率达90%以上.     

砾石充填防砂井产能预测方法

Four different flow patterns around the gravel-packed well could be divided: the radial flow from the supply boundary to well bore, the spherical flow near the perforations, the linear flow through the perforations and the diverging flow from perforations to screen. The mathematic models for resistance to a single fluid flow in each region are built, including the effect of the turbulent flow near the perforations. The sensitive parameters have been studied by the calculation, and the productivity of one gravel-packed well of Shengli Oilfield has been studied by using these models. The results show that the pressure losses in the well bore obtained using linear flow model, radial flow model and diverging flow model is difference greatly, which implies that errors will arise when using only the former two models. The pressure loss mainly occurs in the perforations. When the perforation is filled with formation sand, the pressure loss will be 48% of the total loss, while only 29% of the total pressure loss occurs when the perforation is filled with gravel. In order to improve the productivity of gravel-packed well, the perforation and its nearby region should be filled with gravels.     

水平井不同完井方式下产能预测方法研究

水平井产能预测公式除了要考虑储层各向异性和井眼偏心距的影响因素外，还要考虑钻井和完井过程中产生的表皮系数的影响。通过对表皮系数进行修正，推导出5种完井方式下的产能预测公式。通过实例计算，证实这些计算方法和公式是可行的。该研究结果为水平井选择合理的完井方式，提高单井产能，最大限度地开发储层潜能提供了理论依据。     

宾汉流体稠油非稳态渗流时地层压力分布数学模型及直井产能预测

稠油在地层中的流动具有非牛顿流体特性。将稠油视为宾汉流体，推导了宾汉流体在非稳态状况时地层孔隙中的压力分布数学模型，并求得了数值解。分析了宾汉流体的启动压力梯度对地层压力分布的影响。基于启动压力梯度，考虑宾汉流体的运动半径和运动边界压力，推导了稠油油藏直井的产能预测公式，给出了运动半径和运动边界压力的确定方法，并与普通油藏的直井产能预测公式相比较，结果表明，稠油的非牛顿流动特性对产能预测结果具有一定的影响。     

射孔完井出砂预测模型的建立及验证

通过分析射孔孔道周围的应力分布,利用Drucker-Prager强度准则,建立了相应的出砂预测模型,分析了射孔方位以及不同的完井方法对油井出砂的影响,同时利用有关实验数据对建立的模型进行了验证。     

裸眼井出砂预测模型的解析分析

根据弹性力学的有关知识,分析了考虑油层流体渗流作用时,裸眼井周围的应力分布情况。根据Mohr-Coulomb准则,建立了相应的出砂预测模型,给出油井出砂时临界井底流压的计算方法。分析了储层压力、岩石抗压强度及原地应力状态对出砂的影响。研究结果表明,储层压力、地应力增大,岩石抗压强度变小时,临界井底流压升高,井壁更易出砂。     

裸眼完井出砂的有限元数值模拟分析

油田开采到中后期，疏松砂岩油藏的出砂问题愈来愈突出，严重影响了油田的正常生产。文章采用有限元数值模拟方法，对裸眼完井出砂问题进行了初步分析，为油藏的出砂预测提供参考。     

利用出砂提高单井产能

在疏松砂岩稠油油藏中，油井适度出砂能大幅度提高产能，国内、外有很多稠油出砂冷采成功的例子。出砂能够提高油井产能主要是因为砂的流入提高了液流速度、井筒周围高渗透区的形成、泡沫油的形成以及降低了油井的表皮系数。本文给出了出砂率与时间、产量与时间之间的定量关系。     

水平井完井总表皮系数计算新方法

从分析表皮系数的内涵出发,认为水平井和垂直井的完井总表皮系数在本质上是一样的,都是由真表皮系数和视表皮系数组成,成因与油井是水平井还是垂直井没有直接联系,计算时无须区分是垂直井还是水平井,不必用系数进行修正。推导出了9种常见水平井完井总表皮系数的计算公式。这些公式都是显示公式。可以直接代人参数进行计算。在产能计算公式（2）中用系数β-h／L与总表皮系数s乘积代替原来的S使公式（2）分母中的 三项都能体现对产能的影响,符合实际生产。实例计算结果表明计算理论和公式是可行的。研究结果为预测水平井产能和选择合理完井方式提供了理论依据。     

分层合采油井产能分析

在生产中两层合采时的产量有时远低于两层分采的产量之和等有悖于人们的直观想象。研究层状油藏的不定常渗流特征有可能对某些工程问题作出切合实际的分析和解释,有助于选择合理的生产压差。给出了n层无穷延伸平面均质油藏层间元窜流、各层初始压力或相等或不相等情形下油井井壁压力、各层层面流量的计算公式和计算方法。通过一个两层油藏的算例,采用Stehfest数值反演方法分别计算了油井定产和定压条件下储层层面流量的变化,给出了算例条件下各层初始压力不相等时\"倒灌\"量的变化曲线图。     

利用加权法来判断地层出砂选择完井方法

以前在考虑产层出砂问题上,通常只考虑到某一方面或只采取一种方法来判断产层出砂,这样的方法具有片面性,不能精确地预测产层出砂情况。提出了一种全新的利用加权法来判别地层的出砂情况,综合考虑岩心观察、DST测试、临井状态、声波时差法、斯伦贝谢比法、组合模量法、井壁力学稳定性、力学计算“C”公式法等多种判断方法来判断产层出砂情况,消除了片面性,使判别结果更合理,更符合现场实际应用。方法还可用于垂直井、水平井以及任意角度的斜井,具有通用性。