水平井筒气水两相流动压降规律研究

采用水平井开发有水气藏时,由于水平井中复杂的两相渗流规律以及水平井筒中特殊的流动状态,使得当流体从孔眼流入时会对水平流动产生显著影响,造成常规水平圆管气水两相流动规律不适用,其突出表现为流动中的压降变化。为了探索水平井筒气水两相流动压降分布规律,运用划分微元段的思想,建立了水平段一维混合流动井筒压降计算模型,在此基础上建立了水平气井携液模型,并采用Fluent流体仿真软件模拟气水同产水平井筒内的混合流动。研究表明,随着主流流速的增大,井壁摩擦压降、孔眼粗糙度压降以及混合压降都增大;井径的增加导致井壁摩擦压降和孔眼粗糙度压降都减小;而流体黏度只对孔眼粗糙度压降产生影响,增加黏度会引起粗糙度压降的增加。数值模拟结果表明,从井筒指端到跟端,流量增大,流速增大,孔眼入流会产生压力降,沿程总压力减小,符合井筒流动压降的原理。     

考虑井筒压降的水平井产能影响因素研究

水平井井筒内压降对水平井生产动态有较大影响,特别是当水平段较长时,将导致水平井筒末端油藏和井筒的压降很小,甚至为零。根据质量守恒定律和动量定理,在建立裸眼完井水平井筒内单相变质量流动压降方程的基础上,建立与油藏耦合的产能计算模型,分析了各因素对水平井产能的影响。通过研究发现,对于具体油藏具体水平井存在一个最优的水平段长度,同时水平井井径、流体粘度、流体密度、油层厚度、水平段到油藏底部距离、水平渗透率和垂向渗透率等参数均会对水平井的产能造成一定的影响。     

水平井筒油水两相流压降计算模型

水平井的应用已越来越广,由于其增产效果明显,特别是对于底水油藏,能有效地延缓地水锥进的速度,从而为油田创造巨大的经济效益。以前人们都普遍把水平井视为无限导流,即：从根端段到指端段几乎没有压降消耗。但是随着水平井的技术越来越成熟,大位移水平井开始出现,水平井筒中的压降已不容忽视。对水平井筒油水两相变质量分层流动进行了微元分析,考虑壁面入流对其中油水两相变质量分层流动压降的影响,运用连续性方程和动量守恒方程,得出了水平井筒油水两相变质量分层流动的基本模型和压降计算模型,通过模型求解揭示了在壁面入流条件下沿水平井筒的压降分布。     

水平井产能计算方法分析

在进行水平井产能计算时,为了便于分析,常忽略水平井筒的压降,Dikken提出水平井筒压降不可忽略。考虑到水平井由摩阻产生压降,根据不同的影响因素推导了水平井总产量公式,并做了简要的对比与分析。     

射孔水平井产能分段数值计算

水平井开采时流入剖面不均匀，传统的产能解析公式或恒生产指数的计算方法难以准确预测其产能。假设地层均质，将射孔完井水平井筒分为多个井简单元段，采用拟三维思想，把流体在三维空间的流动分为垂直裂缝流、近井区径向流和孔眼汇聚流，并考虑地层伤害的影响，建立井简单元段的油藏渗流模型。根据孔眼注入对水平井筒中流体流动的影响，将井筒压力损失分为摩擦损失和加速损失两部分，基于质量、动量守恒原理，建立井筒流动压力损失模型。将油藏渗流与井筒流动耦合计算，开发了应用软件，井壁流入剖面计算结果表明，从水平井筒末端到跟端，井壁注入量逐渐增大；水平井产能计算结果与油井实际产量吻合较好。图1表2参14     

水平井变质量流与油藏渗流的耦合研究

针对目前对水平井生产时井筒内流体流动研究的现状及不足,对裸眼完井水平井微元段进行了流动分析,根据连续性方程、动量方程和能量方程,推导了混合压降计算公式,得到了井筒压降计算模型.该模型考虑了摩擦、加速度和井筒壁面流入的混合干扰等因素.建立了稳态条件下水平井筒流动和油藏渗流的耦合模型.实例计算和分析了一口水平井的变质量流动规律,与无限导流模型进行了分析对比,说明了井筒压降对井产能的影响.该耦合模型为描述水平井流入动态、评价水平井产能提供了理论依据.     

考虑井筒压降的水平井流速及压力分布研究

针对井筒摩擦和加速度对井筒压降的影响,根据质量守恒定律和动量定理推导了水平井筒内压降计算的基本公式,建立了与油藏耦合的水平井沿程流速与压力分布计算模型.求解该模型可以得到考虑井筒压降的水平井沿程流速与压力分布.研究发现:水平井水平段沿程压力靠近趾端变化较小,靠近跟端变化较大;由于径向入流的存在,使得水平井沿程呈现变质量...     

水平井变密度射孔技术研究

射孔是水平井完井的主要方式之一,由于流体在水平井筒内的流动为变质量流,在水平井筒内必然因流体的流动而引起压力损失,主要包括摩擦压力损失、加速压力损失以及混合压力损失。以渗流理论和流体力学相关知识为基础,考虑地层流体和井筒流体的相互耦合作用以及现场的实际需要,对水平井变密度射孔技术进行了研究,推导出以椭圆形泄油面积结合矩形泄油面积为基础的水平井变孔密射孔的油藏渗流模型、井壁入流模型及井筒压降模型,并分析了孔眼密度变化对水平井产量及井筒压降的影响。该研究为油田现场应用水平井变密度射孔完井提供了理论依据。     

水平井筒分层流型压降计算模型研究

井筒流动是一种沿井筒不断有流体流入的变质量流体流动 ,因此其压降计算有别于常规管流。在混合损失计算模型的基础上 ,应用动量守恒原理推导出了新的水平井筒气液两相分层流型压降计算模型。该模型较全面地考虑了井筒流动各方面的参数 ,将井筒压力损失划分为摩擦损失、加速损失、重力损失和混合损失等 4部分 ,其中加速损失主要源于径向流入引起的加速损失 ,以及由于持液率的变化引起气、液流速变化而导致的加速损失。计算实例表明 ,水平井筒气液两相流动中的井筒压降均随着管壁入流量和轴向流量的增加而增大 ;入流角对井筒压降的影响主要表现为混合损失占井筒损失的比例随入流角的增加而增加 ;新的水平井筒压降模型与油藏渗流相耦合 ,可为水平井产能研究提供理论指导。     

射孔完井水平井加速度压降与混合压降模型

射孔完井是水平井完井的主要方式之一。由于流体在水平井筒中的流动为变质量流动,在水平井筒内必然存在因流体的流动而引起的压力损失。基于气液两相的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程,得到了射孔完井水平井加速度压降和混合压降的计算方法。分析认为,摩擦压降虽然在水平井筒总压降中起主要作用,但加速度压降和混合压降的影响同样需要考虑。该研究为水平井筒变质量流动压降分析提供了理论依据和计算模型。     

复杂地层地层孔隙压力求取新技术

在分析异常高压形成机理及国外地层压力求取方法研究进展的基础上，介绍了适于泥岩欠压实成因及适于砂泥岩地层不同成因的地层孔隙压力求取新方法，其理论基础是有效应力定理，通过建立声波速度和垂直有效应力等因素的关系模型，利用测井等资料求取地层的垂直有效应力，从而求取地层孔隙压力。其中，利用适于砂泥岩地层不同成因的孔隙压力求取方法，可以获得真正连续的孔隙压力剖面。根据国内外地层压力计算最新方法，编制了地层压力分析应用软件，多年来在国内多个油田的应用表明，该软件具有先进性和很好的实用性。     

探井地层孔隙压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响深部探井钻井工程的设计和正常施工,因而成为提高深井钻探效率的一个技术关键。在对地层上覆压力、孔隙压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合深部探井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对影响多数孔隙压力计算模型的正常压实趋势线,提出了多种相关的验证修正算法;对压力计算过程中一些关键中间环节参数转换模式进行了探索;形成了孔隙压力数据处理系统软件。通过在几口深部探井进行实际应用,表明能够使地层孔隙压力的计算逐步精确化。     

地层三项压力预测技术研究

钻前地层压力预测资料,对待钻层油气的评价具有重要作用,更是确保安全钻井的重要信息。阐述了计算地层压力的方法及压力预测分析系统(Drill Works2005)软件的应用。经分析,自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料基本上反映了地层的综合物理性质,因而与地层压力紧密相关。据此,对应用测井资料进行地层压力预测的模式进行了分析。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度较高,可满足工程要求。     

利用测井资料预测地层三项压力技术

钻前地层压力预测资料,对于待钻层油气的评价具有重要作用,更是确保安全钻井的重要信息。本文阐述了计算地层压力的方法及压力预测分析系统(DrillWorks 2005)软件的应用。经分析,自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料基本上反映了地层的综合物理性质,因而与地层压力紧密相关。据此,对应用测井资料进行地层压力预测的模式进行了分析。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度较高,可满足工程要求。     

5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON STABILITY AND HANDLING OF LIQUID FUELS

Abstract

The 5th International Conference on Stability and Handling of Liquid Fuels was held in Rotterdam, the Netherlands October 3-7,1994. A number of petroleum companies, national petroleum stockpiling agencies, academe, government, research institutes, and additive manufacturers were represented by more than 200 attendees from 28 nations worldwide. The conference was chaired by Harry N. Giles of the U.S. Department of Energy. Fifty-five papers were presented in 12 technical sessions with an additional ten posters included in a separate session. Topics included jet and other middle distillate fuels, microbiology, long-term and strategic storage, expert systems, gasoline, test methods, and environmentally-friendly fuels.     

On the Calculation of Static Bottom-Hole Pressures in Gas Wells

In “Static Bottom-Hole Pressure in Wells” (Petroleum Science and Technology, 2006, 24:113-116), Hashim and Makola present a method for the calculation of static pressure gradients in vertical wells. In the present discussion, the methodology proposed by Hashim and Makola is examined and alternate guidelines for the calculation of static pressure gradients are provided. In particular, this work examines their proposed mathematical simplifications and practices that could compromise the accuracy of the calculations. References to recommended practices and procedures for calculating static bottom-hole pressure in gas wells are also presented.     

压力系数的上限值研究

压力系数大于 1.2 的异常高压只出现在水平地应力大于上覆压力的地层（即挤压构造）中,而且地层岩石必须胶结良好、坚硬,其围岩的密封性能必须良好,同时,地层的水平应力、岩石的胶结程度和围岩的密封性等条件越好,所形成的异常高压越高,压力系数的上限值在 4.0 左右,突破 4.0 的可能性非常小。     

浅议压力容器用安全阀整定压力设置

鉴于压力容器用安全阀整定压力设置的重要性以及相关工程技术人员对此问题认识的缺乏,对国内外主要标准规范关于压力容器用安全阀整定压力设置的规定进行了详细总结。通过分析这些规定,指出了这些标准规范要求的异同,提出了部分标准在执行时存在的问题,并对安全阀整定压力的设置等问题提出了建议。     

基于测井资料的地层压力分析技术

准确的地层压力剖面是合理钻井工程设计的基础,是钻井液及井身结构设计不可缺少的关键数据。而测井资料是有效确定地层压力的基础性资料。为此,通过地层压力分析的基本理论和方法研究,结合DrillWorks2005软件中压力预测分析系统的应用,提出了利用自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料进行综合分析,进而预测地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力的模式。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度可满足工程要求,为钻井工程技术路线的确定和钻井施工提供重要依据。     

Static Bottom-Hole Pressures in Wells

A compote procedure is presented in this article for estimating static pressure gradient. The procedure integrates reservoir properties; temperature, pressure, depth, and density to calculate pressure drop in wellbore. The procedure constraints are intended to ensure that an accurate pressure gradient is obtained.