一种综合形式的水平井产能预测新公式

未考虑水平井渗流中典型的线性流与椭圆流特征的水平井产能预测公式,常导致产能预测结果偏于乐观。在分析水平井典型渗流特征的基础上,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流与椭圆流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出综合形式水平井产能计算新公式,并对新公式进行适应性分析。结果表明,常用公式是新公式在特殊情况下的简化或近似,新公式适应性更强。根据新公式计算结果,随水平井长度或穿透比增加,平面线性流与椭圆流的影响逐渐增大,水平井产能表现为先近似线性增加再平缓增加的特点;当水平井很长或穿透比接近1时,水平井的渗流表现出与垂直裂缝井相似的特征。综合形式的新公式既可计算短水平井也可计算长水平井产能,同时也可预测不同泄油形状、注采井网等情况下的水平井产能。     

三维各向异性油藏水平井产能新公式

目前常用的水平井产能预测公式未考虑实际油藏的三维各向异性特点及水平井渗流中典型的平面线性流特征,因此,产能预测结果往往过于乐观。针对此问题,通过坐标变换将三维各向异性油藏转换为等效的各向同性油藏,在此基础上,从水平井典型渗流特征出发,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出三维各向异性油藏综合形式水平井产能新公式。与常规水平井产能公式对比发现:随着水平井长度的增加,平面线性流的渗流阻力及对产能的影响逐渐增大;平面各向异性对水平井产能影响显著,其变化规律受水平井与油藏主渗透率方向夹角的控制;水平井产能随着油藏垂直渗透率与平面渗透率比值的增大而增加,随着水平井与油藏主渗透率方向夹角的增加而增加。实例应用表明新公式预测精度大幅提高,误差仅为3%,可以用于指导水平井产能预测、水平井长度和方位优化。     

考虑启动压力的非牛顿幂律流体产能计算新方法

针对现有稠油油藏非牛顿幂律流体的产能计算方法缺乏实用性的问题,基于非牛顿幂律流体的产能公式,考虑非牛顿幂律流体特性和启动压力梯度,建立了稠油油藏产能计算新方法。根据幂律流体径向稳定渗流模型建立定向井产量模型,结合Joshi水平井产能公式,利用儒柯夫斯基变换将平面椭圆流变换为平面径向流,并根据水电相似原理的等值渗流阻力法,推导建立了考虑启动压力梯度的非牛顿幂律流体的水平井产能新公式。矿场应用表明,新方法计算结果与现场实际生产结果对比,误差均小于10%,在允许误差范围内,满足生产需求,具有较好的实用性。新方法为同类型油藏的产能评价提供了一定的技术借鉴。     

边水推进对水平井产量的影响

边水油藏开发过程中,即使水平井井底未见水,但边水推进仍会影响水平井产量。 基于水平井三维 渗流场模型,将三维渗流场分为内部和外部 2 个径向渗流场,考虑外部渗流场边水推进的影响,分别运用 坐标变换与保角变换方法求得内部与外部渗流场的产能公式,根据等效渗流阻力原理最终获得了考虑边 水推进的水平井产能计算新公式。 实例计算发现,新公式计算结果与实际产量绝对误差及相对误差均较 小,表明新公式准确性较高,实用性较好。 敏感性分析结果表明,考虑边水推进条件的水平井产量小于未 考虑边水推进条件的水平井产量,且随着边水推进距离增大,水平段长度越小,产量减小的幅度越大;水 平段长度越大,产量减小的幅度越小。 该研究成果为边水推进过程中水平井产能预测提供了新思路。     

考虑摩阻损失的稠油油藏水平井产能计算新方法

为了更准确地评价稠油油藏水平井产能,针对目前稠油油藏水平井产能公式大多未能同时考虑非牛顿流体特性和井筒摩阻的影响,导致模型的计算结果与实际误差较大的问题,运用等值渗流阻力法,结合非牛顿流体管流模型,推导出幂律型稠油油藏水平井产能计算公式,采用渐进分析法对新公式的适应性进行了对比评价。在此基础上,利用新公式研究了稠油油藏水平井产能影响因素,结果表明：1)水平井越长,产能增加幅度越小,水平井超过600 m后,摩阻损失造成的产能降低将超过20%;2)幂律指数越小,水平井产能下降越明显,当幂律指数下降至0.9时,产能降低超过80%;3)矿场实例表明,考虑非牛顿流体管流摩阻的水平井产能计算公式误差仅为-5.77%。该研究成果为稠油油藏水平井开发提供了理论支撑。     

厚层气藏气井拟稳态产能研究

准确地进行产能评价对于气藏的高效、合理开发十分重要。根据厚层气藏的生产特征,不能采用单一的平面径向流或球面向心流产能方程来评价其产能。因此对以往的产能计算模型进行了改进,将气层分为射开层段和未射开层段,根据渗流力学原理推导了球面向心流的拟稳态产能方程。在此基础上分别推导出了厚层气藏气井2个层段的拟稳态产能方程,并导出了整个生产层段的产能计算公式。实例分析表明:气井打开程度、近井地带表皮效应和气体渗流非达西效应等因素对于产能计算影响较大,基于改进模型的拟稳态产能方程比稳态产能方程计算结果更加符合实际生产情况。该研究成果为厚层气藏气井的产能评价提供了一种可行的理论计算方法。     

特低渗透油藏压裂井的压力波传播规律

针对低渗透油藏中压裂井压力波传播规律研究匮乏的现状,以压裂井压力波椭圆等压面传播理论为基础,推导了低渗透油藏压裂井平面椭圆径向渗流和椭圆体向心渗流的压力波传播时间与椭圆动边界之间的关系,并与平面平行渗流、平面径向渗流和球面向心渗流的压力波传播规律进行对比。结果表明,椭圆体向心渗流方式下的压力波传播速度最快,其次分别为球面向心流、平面椭圆径向流、平面径向流和平面平行渗流,低渗透油藏各种渗流方式下压力波传播速度都较中高渗透油藏慢。     

不同渗流方式下的压力波传播规律(为祝贺新疆油田分公司年产原油一千万吨而作)

运用稳态逐次替换法,研究了不同渗流方式下弹性液体不稳定渗流压力波的传播规律,发现在平面平行渗流、平面径向渗流和球面向心渗流三种渗流方式中,以球面向心渗流方式下的压力波传播速度最快,平面平行渗流压力波传播速度最慢.压力波传播同样的距离所需时间,平面平行渗流是平面径向渗流的2倍,而平面径向渗流又是球面向心渗流的1.5倍.     

不同渗流方式下的压力波传播规律

运用稳态逐次替换法，研究了不同渗流方式下弹性液体不稳定渗流压力波的传播规律。发现在平面平行渗流，平面径向渗流和球面向心渗流三种渗流方式中，以球面向心渗流方式下的压力波传播速度最快，平面平行渗流压力波传播速度最慢，压力波传播同样的距离所需时间，平面平行渗流是平面径向渗流的2倍，而平面径向渗流又是球面向心渗流的1.5倍。     

低渗透油藏直井水平井联合井网产能公式

低渗透油藏具有渗透率小、存在启动压力梯度等特点,采用常规井网开采最终采收率低且开发效果差,而采用直井水平井联合井网开采该类油藏具有独特的优势,但对考虑启动压力梯度的低渗透直井水平井联合井网产能公式的论述较少。首先,根据低渗透油藏渗流特征,考虑启动压力梯度,确定了水平均质等厚地层中心1口生产井径向渗流时的产能公式;然后,利用等值渗流阻力法,将渗流阻力分成3部分:井网中心水平井在垂直方向上的渗流阻力、从生产坑道到水平井的渗流阻力以及从供给边缘到生产坑道的渗流阻力,推导出常规油藏直井水平井五点法、七点法及九点法联合井网的产能公式;最后,以低渗透直井产能公式和常规油藏联合井网产能公式为基础,将两者结合,得到了低渗透油藏直井水平井五点法、七点法以及九点法联合井网产能公式。矿场实例证实,所建产能公式简单易用、准确有效。     

水平井注采井网渗流公式的推导及对比

鉴于水平井网开发低渗、稠油、高含水等油藏的优势,运用拟三维的求解思想,利用Schwarz-Christoffel变换、多重保角变换法,等值渗流阻力,以及汇源反映等渗流理论,将复杂矩形区域变换为平面径向流.求得了封闭边界薄层油藏五点法水平井注采井网的产能计算公式.并编写了数值计算程序对五点法整体井网进行了计算,将数值计算结果与公式计算结果进行了对比分析.分析表明:该公式是实用的.研究结果将为水平井整体注采井网在油田的推广、普及提供理论和应用基础.     

一种预测水平井产能的新方法

水平井可以增加油气井的控制储量和产能,从而在复杂油气藏中得到了广泛应用。国内外学者建立了一系列经典的水平井产能公式,其中,解析法是研究水平井产能的重要方法,该方法从数学模型出发,通过假设条件,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,以及等值渗流阻力法等方法得到水平井的产能公式。文中把水平井渗流过程分为内、外两区,通过把外区水平井等效为与储层等厚的垂直裂缝,利用位势理论结合等值渗流阻力法推导出新的水平井产能公式。通过与常用水平井产能公式在经典算例下的对比表明,该公式合理可靠。储层有效厚度较小时,各公式计算结果差异较小;储层有效厚度较大时,要考虑多种方法,力求结果准确。     

薄层与厚层油藏水平井产能计算方法

普遍观点认为,水平井生产时会形成一个长椭球体的泄油区域,但对于上、下封闭的薄层油藏而言,实际的泄油区域只是椭球体的一部分。根据薄层油藏流体渗流规律,将三维渗流问题划分为远井地带的水平平面椭圆流和近井地带的垂直平面径向流,基于水电相似原则,引入椭圆坐标系下的拉梅系数,求解得到薄层油藏水平井产能公式。而在厚层油藏中,水平井生产时会形成一个完整的椭球体泄油空间,将其泄油区域划分为1个拟圆柱体和2个半球体,基于等值渗流阻力法,引入平均短半轴思想和平均质量守恒原理,求得厚层油藏水平井产能公式。通过对新建产能公式与5个经典产能公式的对比分析,发现新建公式对不同厚度油藏水平井产能计算结果的平均偏差小于2%,说明计算结果准确可靠。     

水平井产量公式的对比研究

由于水平井具有高渗流面积和低渗流阻力的特点,其产量较高,近15年来,水平井开采技术在中国油气田的开发中得到了广泛的应用。最常见的用于水平井产能评价的水平井产量公式有Borisov公式、Joshi公式、Giger-Resis-Jourdan公式、Renader-Dupuy公式和陈元千公式等。基于5种常用水平井产量公式的对比研究,提出了水平井产能指数、渗流阻力、表皮因子、非均质性和偏心距等指标的评价方法。     

致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型

由于非常规油藏特殊地质条件,导致在进行大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,复杂缝网的出现导致油藏渗流规律发生变化。基于体积源函数在准确描述复杂缝网形态的基础上,考虑复杂缝网内渗透率,建立了致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型,模型结果的正确性得到了油藏数值模拟的验证。计算结果表明,含有复杂缝网的油藏渗流过程可以分为6 个流动阶段:线性流、供给流动、过渡流、双径向流、晚期径向流以及边界控制流动。缝网渗透率主要影响早期线性流和供给流动,次生裂缝渗透率对供给流动影响较大;过渡流、双径向流以及晚期径向流动受复杂缝网几何尺寸影响较大。该模型为预测体积压裂水平井的产能、认识体积压裂水平井渗流规律以及评价体积压裂效果提供了一种非常有用的方法。     

变形介质低渗透油藏水平井产能特征

针对低渗透油藏水平井生产过程中井底附近渗流场的复杂性问题,对低渗透油藏水平井远井区域和近井区域渗流场的多种基本渗流形态进行了分析,基于稳定渗流理论,给出了考虑启动压力梯度的变形介质在低渗透油藏中3种流态并存的水平井产能计算公式.通过实例计算分析了水平井产能特征和不同水平井井段长度条件下各种流态的主次关系与转换特征.研究结果表明,低渗透油藏水平井的产能随启动压力梯度和介质变形系数的增大而降低;随水平井段长度的增加,远井区域先以径向流为主,逐步转化为平行流;近井区域以径向流为主.     

一种水平井射孔入流剖面优化方法

非均质油藏水平井沿水平段入流剖面不均匀,容易导致注入水局部突进.考虑储层物性、污染状况和完井参数等因素影响,建立水平井射孔流体流动过程中油藏渗流、径向渗流、近井地带汇流和井筒管流模型,以相邻区域边界处流量和压力一致为原则进行耦合,完成水平井产能敏感性和入流剖面计算分析.实例计算结果表明,由于不同位置处渗透率和污染程度的...     

渤海底水油藏水平井合理生产能力研究

针对底水油藏水平井计算产能与实际产能差异较大这个问题,以渗流特征为基础,应用物理模拟方法重新研究了水平井在地层中的渗流状况,提出了新的水平井泄油区域。利用等值渗流阻力原理推导了底水油藏水平井产能公式,确定了底水油藏水平井距顶高度对产能的影响。应用新公式对渤海Q油田新投产的水平井进行验证。新公式根据油田实际参数计算的生产压差与现场测试结果较为接近,其结果符合度较高,平均误差小于10%。因此,认为所推公式可靠,具有较强的适用性。根据新公式计算的水平井产能较为合理,为油田水平井产能预测及合理配产提供了理论支撑。     

考虑井筒摩阻的底水油藏水平井产能及合理参数

目前的底水油藏水平井产能公式大多未能同时考虑井筒摩阻和水平井避水高度的影响,导致模型的计算结果与实际不符。为了更准确地对底水油藏水平井产能进行评价,运用等值渗流阻力、势的叠加原理以及镜像反映等方法,推导出底水油藏水平井产能公式,并对水平井的合理参数优化进行研究。通过实例分析发现,该模型较以往的产能模型精度更高,结果更可靠,而采用理论模型和数值模拟相结合对水平井合理参数进行优化的方法更加合理,这对今后底水油藏水平井产能研究具有一定的指导意义。     

水平井不同产能计算方法探讨

采用解析式计算产能时,由于其在推导过程中叠加误差的存在,导致计算结果偏差较大。常规耦合产能计算方法准确性虽好,但对低渗透油藏并没有考虑启动压差的影响,适用面较窄。文中在油藏渗透率较低时,考虑了非达西渗流及启动压力的影响,运用势的叠加原理和镜像反映计算油藏与水平井筒渗流耦合条件下的水平井产能;综合考虑了非达西效应、启动压力、非均质性、井筒摩擦、加速度和重力影响等因素。通过与国内外常用的6种解析计算方法进行对比分析可知,采用耦合模型的计算结果与水平井实际产能相对误差较小。因此,考虑了低渗透效应的耦合产能预测模型计算结果更加接近油井的真实产量,适用面更广。