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。     

射孔水平井流动与油藏渗流的耦合研究

建立了稳态流条件下的油藏渗流与射孔水平井井筒流动的耦合模型,分析了射孔完井水平井的变质量流特性.建立射孔水平井井筒模型时,考虑了壁面摩擦和射孔入流造成的附加压降,引入了新的摩擦系数.所建耦合模型把井筒分段,每段含有若干个孔眼,计算量较小.利用耦合模型通过实例分析了射孔参数对水平井产能的影响,其中射孔深度影响较大,其次是射孔密度,相位角影响较小.所建耦合模型为描述水平井流入动态、水平井完井设计提供了理论基础.     

水平井分段控水完井试油技术

水平井可以增大井筒和油气层之间的接触面积,提供远大于直井的渗流通道,获得更高的产能。底水油藏开发面临的最大问题就是底水的锥进,塔河油田水平井开发已经进入中、高含水阶段,含水上升速度快,严重影响了水平井的开发效益。采用射孔优化技术改变水平井近井筒的流入特性,从而实现流入剖面均一的目的。重点阐述了射孔优化参数优选的原则,结合塔河油田水平井完井现场应用的情况分析,考虑水平井实钻轨迹、测井解释数据、钻井污染等,提出优化射孔方案。调流控水筛管完井主要依靠在高渗带或者井筒的跟端增加附加完井压差以减小生产压差,来平衡整个井筒的实际生产压差,达到控水和治水的目的。揭示了调流控水完井设计的关键技术,分析调流控水各种影响因素,总结塔河油田调流控水完井的应用情况。     

基于序列二次规划算法的水平井射孔优化

射孔孔眼沿水平井井筒合理分布能提高其开发效果,达到稳油控水的目的。考虑钻井污染和射孔损害对油藏渗流的影响及摩擦损失和加速损失对水平井井筒内压降的影响,建立了油藏渗流和水平井井筒内流体流动耦合模型,扩展了Landman的油藏-井筒稳态渗流耦合模型。基于射孔位置分布对水平井产能和流入剖面的影响,建立了以孔眼位置分布为决策变量、沿井筒流入剖面为约束条件,水平井产量为目标函数的射孔水平井产能优化模型。采用序列二次规划算法对该优化模型进行了求解,得到射孔孔眼沿水平井井筒的最优分布。优化结果表明,射孔孔眼沿水平井井筒存在最佳分布:为得到最大产量,水平井跟部和趾部的射孔孔密较大,中部最小;要使沿井筒入流剖面均匀,射孔孔密沿跟部到趾部方向先增大后减小,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值。      

流入控制阀完井水平井产能及影响因素研究

流入控制阀完井工艺是近年来随着水平井技术发展起来的一种新的控水调剖完井技术,随着国内目前采用流入控制阀完井水平井数量的增加,建立评价流入控制阀完井水平井的产能影响因素分析方法对该技术的推广发展具有重要意义。在前人对水平井产能研究的基础上,考虑压力空间点源解和水平井流入控制阀完井几何模型,建立了油藏与井筒流动耦合模型。求解绘制了流入控制阀完井水平井产能递减曲线,并分析了流入控制阀 的安装数量、安装位置和孔眼孔径大小对产能的影响。结果表明,对于顶封闭底定压模型等效的底水油藏流入控制阀完井水平井,其产能递减曲线逐渐呈一条直线,并保持恒定。实际应用中流入控制阀主要安装在井筒跟端和趾端,应尽量减少流入控制阀安装数量并减小其孔径大小。     

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。     

水平井射孔优化设计的增广拉格朗日乘子法

射孔参数优化能提高水平井开发效果。考虑射孔分布对水平井产能的影响,以Landman油藏稳态渗流模型为基础,以孔眼位置为优化设计变量,分别建立了以水平井产量最大和水平井生产端压力降最小为目标函数的优化模型。利用增广拉格朗日乘子法具有收敛速度快和求解精度高的特点,对无限导流水平井射孔分布进行优化研究。结果表明,优化射孔分布能有效地改善沿水平井井筒流入流量剖面;对一定的井底流压和产量,射孔水平井存在最佳的射孔分布,算例中,为得到最大产量或最小井底流压,射孔密度沿水平井井筒呈“∪”型分布;若考虑沿水平井井筒流入流量剖面均匀,则射孔密度沿水平井井筒呈“∩”型分布,但产能略有降低。上述研究为水平井射孔分布优化设计提供了新方法。     

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     

射孔完井水平井近井地带流动模型研究

在进行射孔完井水平井生产段空间数学描述的基础上，采用势叠加原理，建立了封闭边界油藏中射孔孔眼相互干扰的势分布函数；基于油藏向孔眼渗流、孔眼相互干扰、孔眼向井筒的汇流，以及井筒内流动相互影响，结合工程流体力学的多管汇流理论，建立了射孔完井水平井近井地带流动模型；并针对影响水平井产能的射孔参数进行了分析。结果表明，射孔深度对产能影响最大；并非所有油层采用射孔完井时，射孔密度越大越好；水平井产能与射孔相位角的关系与初始相位角有着密切的关系。     

射孔完井水平井产能敏感性分析与完井参数设计

针对射孔完井水平井产能预测误差大和完井参数设计考虑因素不全面的问题,建立了三相油藏渗流、井壁入流和井筒管流耦合模型,基于河南油田张店南79-平2井区相关资料进行了计算分析。研究表明：地层原油粘度等储层参数和孔密等完井参数对水平井产能有较大影响,根据参数敏感性分析拟合回归的产能计算公式具有较高精度（平均相对误差4．53％...     

射孔完井参数对水平井产量的影响

为了系统研究不同射孔参数(污染带半径、孔深、孔密、孔径及射开程度)对水平井产量的影响规律,文中将射孔完井表皮因子模型和水平井产能预测半解析模型结合起来计算不同射孔参数下的表皮因子及水平井产量.分别对不同污染带半径、孔深、孔密、孔径及射开程度的射孔表皮因子及水平井产量进行计算,并绘制各射孔参数与表皮因子和水平井产量的关系...     

水平井贯眼筛管完井参数设计与分析

基于油藏数值模拟技术和建立的井壁入流与井筒管流模型,以河南油田赵安平5贯眼筛管完井水平井为研究对象,分析了各完井参数对水平井产液指数的影响规律,运用灰色关联分析方法对完井参数的敏感性进行量化分析,其影响程度由大到小依次为污染程度、筛孔密度、圆周筛孔数、筛孔直径、污染半径、筛管外径;模型的计算产液指数与水平井实际生产产液指数相对误差为7.44%,同时,对该井完井参数进行了优化,认为优化后产液指数可提高18.18%。     

非均质底水油藏水平井ICD完井优化设计

流入控制阀(ICD)完井动态模拟预测和完井参数优化设计是ICD完井实现水平井生产优化的生命基础。结合半解析耦合模型和Eclipse 2011,建立稳态模拟和瞬态模拟相结合的ICD完井动态模拟方法。该方法不仅是以某一时刻的完井动态为设计依据,而是同时从整个生产周期内井筒与油藏流动动态最佳的角度来优化设计完井参数。针对非均质底水油藏,利用建立的模拟方法进行了ICD完井实例计算与参数敏感性分析,并分别提出了不同布置方式下的ICD完井优化设计方法。结果表明:ICD完井相对于常规完井能显著改善水平井的生产动态;ICD限流强度的确定需综合考虑产液剖面均匀程度和水平井采油指数,ICD完井存在一个最优ICD限流强度;对于非均质底水油藏,水平井ICD完井存在一个最优封隔器个数,其与具体储层的渗透率非均质程度密切相关;变化布置ICD完井设计相对于统一布置ICD完井设计不仅能使产液剖面更均匀,而且还能提高水平井的采油指数。     

射孔关键参数对水平井产能的影响

为了系统研究射孔关键参数(孔深、孔密、孔径等)对水平井产能的影响规律,文中将射孔完井表皮因子模型和根据点源解思想建立的水平井产能预测模型结合起来计算不同射孔参数下的水平井产量。分别对不同的射孔参数下的水平井产量进行计算,并绘制关系图,分析各射孔参数对水平井产能的影响。研究结果表明:选择合适的射孔方案和射开程度对水平井产能有着至关重要的影响。     

多因素影响下水平井射孔参数优化设计

水平井射孔参数的优化对于水平井高效、稳定的生产有着重要的作用.射孔参数主要包括射孔密度、孔眼直径、孔眼深度和射孔相位角.以水平井射孔完井产能预测模型和射孔后套管强度损失计算模型为理论基础,通过数值计算对水平井相关射孔参数进行了敏感性分析,利用正交试验方法在保证套管强度损失在安全生产允许范围内,对现场生产井常规射孔参数进...     

基于正交试验的水平井射孔参数优化设计

目前水平井射孔完井已在国内外各油田取得了广泛的应用,射孔参数的优化是水平井经济、高效生产运行的关键。在建立了基于正交试验的水平井射孔参数优化设计模型的基础上,研究并筛选了影响水平井射孔完井产能的9个主要因素,分析了各因素对水平井产能影响的权重,优化了射孔完井参数方案,为水平井射孔参数优化提供了新的方法和技术支持。     

台4平1井合理产能分析

在水平井开采初期，合理产能的确定至关重要。根据台4平1井的油井生产资料，通过分析完井方式、水平段射孔长度、射孔参数、地层伤害、控水防砂等对水平井产能的影响，最终确定出台4平1井的合理产能取值，作为该井投产设计的依据。     

封闭边界油藏水平井产能模型

随着油气勘探开发技术的发展,水平井以其泄油面积大、油气流动阻力小的突出优点越来越受到人们的重视。而水平井的产能预测,可以预测该水平井的开发效益及经济回报,为此对水平井产能的研究也就尤为重要。本文在前人对产能研究的基础上,通过分析在上下封闭边界油藏内有一口水平裸眼井的垂直面内渗流阻力及垂直面内径向渗流等效外边界半径,在考虑了完井损害和垂向渗透率对产能的影响条件下,建立了上下封闭边界油藏中一口水平井裸眼完井时的产能模型。     

考虑生产段表皮因子变化的水平井产能模型

水平井生产段的表皮因子并不是一个固定值,而是沿生产段非均匀分布。针对裸眼完井方式下水平井生产段表皮因子沿程分布进行研究,总结并建立表皮因子常见几种变化模式,将生产段表皮因子沿程变化对水平井产能的影响考虑进产能模型,修正水平井生产段流动模型,并推导出考虑表皮因子沿生产段变化的水平井产能的半解析模型。最后结合现场数据进行应用计算分析,并与现有的产能解析公式进行了对比分析,结果表明,考虑生产段表皮因子变化的水平井产能模型要比现有的产能解析公式计算精度高,更为符合现场实际。