复杂断块油田跨断层水平井产能预测及分段长度优化方法——以西非A深水油田为例

布署跨封堵断层水平井是一种有效提高复杂断块油田单井动用储量、减少钻完井投资的开发手段.与常规水平井相比,跨断层水平井的产能预测和分段长度优化需考虑各断块内储层渗透率及厚度差异、封闭断层边界和井筒摩阻等多因素的影响.为综合考虑上述因素,基于势的叠加原理和镜像原理,建立了 2种模式下的跨封堵断层水平井沿井筒径向流量分布计算...     

垂直断层附近水平井产能的计算

有边水存在的垂直断层附近水平井产能的计算模型中,把油层的顶部、底部和断层作为封闭边界,把边水作为供给边界,利用镜像反映原理,把水平井在垂直平面上映射为三个无穷井排,再利用势函数的叠加原理得到平面上任意一点的势,从而得到水平井的产能。研究了断层距离、水平井长度和地层各向异性系数对水平井产能的影响,水平井离断层越近,产能越低,建议把水平井布置在断层和边水之间的中间位置。     

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。     

低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型

致密砂岩气藏储层物性差,需要采用水平井配合多级水力压裂技术进行开发,为此,对低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型进行了研究.首先,由渗流力学基本原理,建立单条裂缝水平井等效井径模型;然后,运用叠加原理,建立了耦合水平井段管流动态的多级压裂水平井稳态产能模型,在Visual Studio 2008 C#编程环境下,对模型进行了求解,获得了多级压裂水平井产量及压力分布.在此基础上,对多级压裂水平井稳态产能的相关影响因素进行了分析,认为缝长是影响低渗透气藏产能的主要因素,而裂缝导流能力对其影响不大.通过矿场实例,计算得到西部某气藏压裂水平井单井产能为11.357× 104 m3/d,与实测产能误差为15.7％,验证了计算结果的准确性.该井在压裂施工中应尽可能提高缝长,以获得更好的增产效果.     

页岩气藏压裂水平井产能及其影响因素

为研究页岩气藏产能及其影响因素,基于页岩气的特征、聚集规律、吸附解吸特性,利用Fick扩散法建立解吸气稳态扩散速率表达式,并在Genliang Guo矩形裂缝性水平井模型的基础上,建立页岩气藏压裂水平井稳态产能模型;此外,通过考虑裂缝与气体解吸的相互作用,将页岩储层气体渗流分为裂缝两边及裂缝两端的流动,并建立新的页岩气藏压裂水平井产能模型。对比2种模型计算结果,并结合现场数据分析结果表明:稳态产能模型误差更小,计算结果更为准确;裂缝、水平井长度和半径、孔隙度、C_m-C(p)差对产能有影响,裂缝越多,缝间干扰越严重,产能增量越少;水平井长度对极限产能的影响小于水平井半径; C_m-C(p)差及孔隙度增大时,产能随之增加。产能影响因素的分析可以更准确地优选水力压裂参数,对优化页岩气藏开发模式具有现实指导意义。     

阶梯水平井产能预测方法

根据质量守恒原理和动量守恒原理,建立了双台阶水平井筒沿程压降模型。通过比产能指数将井筒中的流动与油藏渗流进行了耦合。模型中油藏渗流计算采用JOSHI稳态流动模型,水平井筒摩擦压降计算考虑了壁面流入的影响。并为所建的模型编制了程序,通过实例计算分析双台阶水平井相关参数对产能的影响,认为对于大井眼、小产能水平井加速度压降可忽略,摩擦压降较小,由水平倾角引起的重力压降对产能有较大影响。本文为油藏工程分析和采油工艺分析建立了一种简单、快捷、有效的阶梯水平井产能预测方法。     

水平井中心管完井生产段流动耦合模型

水平井生产井段存在压降导致井筒压力和流量分布不均.考虑中心管完井对水平生产井段流动的影响,根据等效井径、势的叠加原理,建立了中心管完井3维条件下油藏渗流和井筒复杂流动耦合模型.通过模型求解,给出了井筒入流分布和压力分布.实例结果表明,当中心管长度约为水平生产井段长度的1/3时,中心管完井能够降低跟端处的大压差,有效改善入流剖面和压力剖面.     

水平井的产能

钻井技术的提高,已将石油工业的注意力集中于水平井的重要性和可行性上,钻水平井的理由是:①增加产量;②更有效地横穿和引流垂直裂缝网络;③减少水锥、气锥;④增加驱油效率。这里,我们考虑的是水平井的产量,该产量可以用最近出版的公式来估算。附图表明了一稳产水平井的物理模型(为比较,图中显示了一中心定位的垂直井)。该物理模型为一封闭的箱式供油面积,其不渗透介面可能是断层变薄或油田中因存在其它井引起的对称情况的结果。     

射孔水平井产能预测方法

为了预测射孔水平井的产能,在Joshi推导水平井产能公式所用模型的基础上,引入了三径向流模型,采用等值渗流阻力法,建立了孔眼未射穿污染带和孔眼射穿污染带2种情况下射孔水平井产能预测模型,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实损害程度、水平井水平段长度等因素对产能的影响,流动机理更加符合油藏实际。利用所建立的产能预测模型进行参数敏感性分析,结果表明,射孔水平井产能随着孔深、孔径、孔密、相位、水平井水平段长度等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实损害程度的增大而减小,对水平井水平段长度、孔深、孔密、压实损害程度的敏感性较大,对相位、孔径、压实带厚度的敏感性较小;孔眼射穿污染带时产能指数对射孔参数的敏感性比孔眼未射穿污染带时低。工程设计时,应尽量增加水平井水平段长度、孔深、孔密,避免过高的压实损害程度。     

水平井与分支水平井产能计算的几个问题

近年来,水平井和分支水平井产能的计算公式国内学者提出的不下10种,导出者都采用了不同的数学方法推导和证明其导出式的正确性,但由于假设条件和边界条件的不同,其导出式也有较大差别。使现场油藏工程工作者从诸多的数学表达式中找出适合适用的油藏工程计算模型,消除水平井和分支水平井产能公式使用中的混乱状态,是本文将试图要回答的问题。     

水平井产能的影响因素

本文综述了水平井产能的４种计算方法，并给出了当储层存在差渗透率各向异性，井偏心或地层损害时修正的产能计算公式。通过计算实例和现场数据定定量地评价了储层厚度，水平段长度，储层渗透率各向异性指数，偏心距和地层损害等对水平井产能的影响。分析结果表明，以上影响因素之间是相互关的。总体来看，地层损害是影响水平井产能的主要因素。     

预测水平井产能的一种新方法

对目前采油工程与油藏工程中广泛采用的几种水平井产能预测公式进行了分析,尤其对Joshi产能公式进行了重点分析,提出了在水平井产能计算时应采用有效渗透率较符合现场实际。同时还指出了Joshi水平并偏心产能公式的错误,进一步利用镜像反映原理推导出一种水平井产能预测的新公式,并利用现场实际油井参数进行了计算,其实际生产值与计算值相对误差小于17.5%,与Joshi公式的计算值对比计算精度高。建议在油田水平井产能预测中进一步验证。     

分段射孔水平井产能计算新方法

在Joshi推导水平井产能公式所用模型的基础上引入三径向流模型,采用等值渗流阻力法,分为射穿污染带与未射穿污染带2种情况推导出分段射孔水平井的产能公式,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实损害程度、水平井长度以及射孔段的分布等因素对产能的影响。利用推导的公式对分段射孔水平井产能进行参数敏感性分析,认为分段射孔水平井产能随着孔深、孔密、孔径、相位、水平井射开长度等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实损害程度的增大而减小,射穿污染带时产能指数对各参数的敏感性小于未射穿污染带时的敏感性;分段射孔水平井产能指数对孔深、孔密、水平井射开长度、压实带的压实损害程度、相位、孔径、压实带厚度的敏感性由高到低依次降低。     

分段压裂水平井非稳态渗流产能分析

应用Green函数和Newman积原理,考虑裂缝导流能力随时间衰减因素和多条裂缝间干扰因素,推导出分段压裂水平井非稳态条件下的产能公式和计算方法,实现了产量随时间变化以及单条裂缝产量的计算。计算结果表明:裂缝干扰条件下与裂缝互不干扰条件下水平井产量差距较大;裂缝无限导流情况下与裂缝有限导流情况下水平井产量有明显差距;裂缝所处位置对裂缝产量衰减程度有一定的影响;裂缝导流能力衰减强度对水平井产量也有一定的影响。     

分支水平井产能的研究

综合运用数学分析方法(保角变换、镜像反映、叠加原理、等值渗流阻力)和物理模拟方法(电解模型)对分支水平井稳定渗流进行了较系统的研究.推得了分支水平井的流场分布和产能计算公式,并对影响分支水平井产能的因素进行了分析和研究.利用实验测试结果对分支水平井产能计算公式进行了检验.结果表明,解析解产能计算公式具有一定的精度,可用于实际油藏分支水平井的产能预测.     

底水驱动油藏水平井井网产能公式

主要研究底水驱油藏水平井井网产能公式和影响水平井、垂直井锥进参数的比较.应用镜像法和势函数叠加原理推导水平井井网产能公式,在推导过程中,考虑了油层顶部封闭边界、垣压边界、水平井在油层中位置、油层各向异性等因素对水平并势分布的影响,推导出底水驱油藏水平井井网势分布函数及其产能公式.比较控制水平井和垂直井锥进的关键参数,这些参数是:油层各向异性比值、原油粘度、井距、油水密度差、油层厚度.     

油藏水平井产能预测数值模拟研究

根据油藏内流体的流动模型和水平井筒内流体的流动模型,建立了油藏-水平井筒流动的耦合模型,模型中考虑了油层各向异性、重力及毛管力的影响,采用全隐式方法对模型进行求解。运用该模型对影响水平井产量的地质和生产参数进行分析,结果表明水平井段长度、油层渗透率、油层厚度、井底流压和井筒直径都是影响水平井产能的重要因素。在地质因素方面渗透率较高的油层,可以获得较大的水平井产量;油层厚度越大产量递减的越慢,后期产量越高。在生产参数方面增大水平井筒长度、降低井底压力以及增大水平井筒直径都可以相应的提高水平井的产量。     

永66断块水平井防砂及配套完井工艺技术

永安油田永66块油藏为疏松砂岩油藏，它具有胶结疏松，出砂严重的特点。对该断块实施水平井防砂及配套工艺技术，取得了明显的经济效益。介绍了水平井防砂工艺技术的原理，防砂管柱的结构，以及针对该断块油藏地质特点实施的射孔技术、油层保护技术、挤注工艺。     

小断块油藏水平井轨迹钻探设计

小断块油藏水平井目标点的不确定性，比一般油藏更为突出。通过稳斜探标志层，或稳斜探油顶来确定目标点垂深的方法，在小断块油藏水平井中经常不可行，此时钻导眼来确定目标点垂深成为必要。介绍了稳斜探标志层和油顶的稳斜角设计方法，主要介绍了在钻导眼确定目标点垂深时，水平井导眼轨迹和水平井轨迹综合设计方法，并给出了计算实例。