水平井井筒和气藏耦合的稳态模型研究

水平井井筒内的流体流动为变质最流动,如何准确捕述水平井壁而流入对水平井生产动态的影响是水平井油藏工程的研究热点.建立了单相、稳态的水平井和气藏的耦合模型,推导出了描述天然气在水平井井筒中流动的压降方程,考虑了摩擦压降、加速度压降和壁面流入的影响,该模型具有压力平方形式.利用该模型对某水平气井进行了计算,研究了水平气井的流量和压力分布规律,讨论了井径等因素对水平气井产能的影响.     

水平井井筒和气藏耦合的非稳态模型

应用Green函数和Neumann积原理,建立了盒式气藏水平井非稳态产能计算的无限导流模型和有限导流模型,并提出了求解此模型的方法.模型考虑了井筒压降、加速度和径向流入的影响,并可以应用于各向异性气藏.通过与Eclipse结果比较,验证了本模型的合理性.实例计算表明:早期非稳态流动阶段井筒压降对计算结果影响较大;井筒内的压力损失将会使水平井的产量降低和井筒内的压力分布不均匀;受井筒压降的影响,非稳态时的井筒流量分布比拟稳态时更不均衡.     

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

正确计算井筒温度是进行气井流压计算、水合物形成以及凝析液析出等气井生产动态分析的前提.对于射孔完井的气井,气体从储层流入井筒的过程中所产生的压降要大于裸眼完井时的压降.正确计算节流压降和温降,对计算射孔完井井筒中的压力温度具有重要作用.研究建立相应的模型,得到节流压降及温降、井筒压力及温度布分的计算方法.对一口射孔完井高产气井进行实例计算,得到节流压降、节流温降以及压力、温度沿井深的分布情况,并对射孔参数进行敏感性分析.     

倾斜大管径拟单相流气井井底流压计算

在前人对气井拟单相管流研究的基础上,结合井筒温度场分布模型,推导考虑动能项及摩阻影响的管流压降模型,可计算倾斜大管径拟单相流气井井底流压值。实例计算结果与压力计测试值平均绝对偏差仅为0．44％,满足工程误差范围要求,该模型可用于此类气井的井底流压计算。     

蛇曲井生产井段压降预测方法

蛇曲井是一种新型复杂结构井,生产井段存在较大的纵向起伏,井筒流动特征既不同于普通水平管,也不同于水平井.研究了蛇曲井井筒流动特征,对蛇曲井微元段和孔眼段的流动进行了分析,根据质量守恒原理和动量定理,建立了裸眼完井和射孔完井方式下蛇曲井生产井段的井筒压降预测模型.在定产量和定井底流压两种工作制度下,给出了蛇曲井生产井段的压降预测方法.应用所建预测模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某裸眼完井蛇曲井生产井段的井筒压降,结果表明:蛇曲井生产井段井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算,蛇曲井生产井段井筒压降不能忽略.     

低渗透气藏分段压裂水平井非稳态产能模型

针对压裂水平井产能预测模型未考虑地层流体直接流入水平井筒问题,研究应用气体不稳定渗流公式和势的叠加原理,把每条裂缝和水平井筒均看成由无数个点汇组成,建立考虑地层流体直接流入水平井筒情况下,裂缝与水平段同时生产时的低渗透气藏水平井分段压裂完井非稳态产能预测模型,讨论不同气藏基质渗透率情况下裂缝参数对压裂水平井产能的影响.实例计算结果表明,在不同基质渗透率下,优化出的水平井分段压裂完井裂缝参数不同,基质渗透率越低,累积产气量越小,需要压开的裂缝越多,缝长与间距的比值越大.所建模型有利于指导物性不同的储层裂缝参数的优化,可为低渗透气藏水平井分段压裂优化设计提供理论依据.     

大斜度井产能计算模型建立及分析

针对大斜度井产能评价模型进行研究。首先基于势理论、微元线汇原理和镜像反映原理,建立大斜度井油藏渗流模型;同时,综合考虑流体在大斜度井筒中流动时存在的摩擦压降、加速度压降及重力压降,建立起井筒流动模型。最后对模型进行耦合求解,定量分析不同敏感参数对大斜度井产能的影响。研究结果表明:大斜度井产能随着渗透率的增大而提高;大斜度井产能在一定范围内随着生产段长度加长而提高,但由于井筒内压降的存在,生产段超过一定长度后单位长度增产能力降低;大斜度井随着井斜角增加近似为一口直井,随着井斜角的减小而趋向于一口水平井,大斜度井产能随着井斜角的加大而减小。     

水平井与非均质盒式油藏耦合模型

运用Green函数和Newman积原理,建立盒式油藏水平井产量计算模型.模型考虑井筒内的沿程摩擦阻力和加速度压力损失,引入拟表皮系数表征储层非均质性造成的物性差异.实例计算结果表明,该模型与有限差分数值模拟模型计算结果吻合较好,证实了该方法的可靠性;储层非均质性和沿程压降对水平井产量剖面影响较大,渗透率高的区域,流入量较大;在早期,原油的流动为非稳态时,井筒压降对计算结果影响很大,当水平井较长时,井筒压降对产量影响不可忽略;由于井筒流量从趾端到跟端逐渐增加,井筒压降逐渐增大.     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅱ)--计算模型

在段永刚、陈伟等提出的井筒与油藏耦合作用下的水平井产能预测数学模型的基础上,借鉴Cinco H等人求解有限导流垂直裂缝压裂井压力动态的计算方法,建立产能预测计算模型,同时,考虑到工程应用计算的方便性与实用性,进一步建立Laplace空间中的计算模型,从而能够在油藏模型中利用大量现存的水平井渗流数学模型及其压力解,通过迭代求解可以获得定产量条件下的井筒流入流率分布、井筒压降分布等重要信息.     

水平井筒内与渗流耦合的流动压降计算模型

水平井筒内压降对水平井生产动态有较大影响。分析了水平井生产时与渗流耦合的水平井筒内单相变质量流的特性后 ,从水平井筒内流动出发 ,根据质量守恒原理和动量定律导出了裸眼完井和射孔完井的水平井筒内压降计算基本公式 ,并根据势迭加原理导出了油藏内渗流的压力方程。在此基础上 ,建立了石油工程上实用的水平井筒内压降计算新模型 ,给出了实例计算结果     

底水油藏一水平井筒耦合模型研究

采用势叠加和镜像原理对底水油藏水平井人流形态进行研究,考虑摩擦压降、加速度压降以及混合压降等因素,并结合油藏渗流与井筒压降协调条件,建立了底水油藏一水平井筒耦合模型,计算了底水油藏水平井压力和流量分布。实例计算结果表明,沿井筒长度方向流量呈“U”型分布,压力从趾端41．449MPa到跟端41．351MPa逐渐变小,趾端变化较小,跟端变化较大,该模型对优化底水油藏水平井设计具有一定的参考价值。     

彰武地区稠油井产出液井筒流动规律研究

基于热量传递原理和井筒多相管流理论,建立了彰武地区稠油井产出液沿井筒流动与传热的数学模型,计算了产出液沿井筒的温度分布和压力分布以及产出液的粘度随井筒的变化规律.计算结果表明井筒上部温度较低,不利于原油的流动,采用电加热以后,井筒温度得到了提高,改善了原油的流动性.井筒压力基本上呈线性分布;含水率对产出液温度稍有影响,但幅度不大,含水率越高,产液温度就越高,流体粘度就越低,就越利于油井生产.     

有水气井井底出水量计算方法研究

研究了一种新的有水气井井底出水量的计算方法。通过研究滑脱对井筒中气液分布的影响，采用瞬时稳定流法建立了流体呈不稳定流时井筒气液的物质平衡关系，分析了流体在井筒中的流动过程，推导荻得了井筒流体空间分布随时间的变化关系，从而得到了有水气井井底出水量随时间的变化关系。     

基于增广拉格朗日乘子法的水平井射孔密度分布研究

合理的孔眼密度分布能改善水平井入流剖面,有利于延缓水、气锥进。考虑水平井井筒内摩擦损失和加速损失的影响,基于Landman油藏渗流模型,建立了以孔眼位置为优化设计变量、均匀入流剖面为约束条件、水平井产量或生产压差为目标函数的射孔优化模型。采用增广拉格朗日乘子法对有限导流水平井的射孔密度分布进行优化研究。优化结果表明,为获得尽可能均匀的入流剖面,沿水平井跟端向指端方向射孔密度逐渐增加,约在井筒长度的3/5位置附近取得最大值,在趾端处降低;均匀入流剖面下的产量较均匀射孔水平井的产量低。     

气井井下节流器压降模型的建立

井下节流器在天然气生产中有着重要作用,在气田尤其是苏里格气田有着大规模应用.节流器可以减少水合物生成,避免生产管线堵塞,降低井底压力激动,能有效提高气流携液能力并简化地面设备.与其他水合物预防方法相比,井下节流器成本较低,具有很好的经济效益.但同时也给生产带来一些不便,比如无法将压力计下到节流器以下,导致获得压力数据与实际井底流压相比存在节流压差,影响生产动态分析和试井解释的结果,导致解释结果有误差甚至错误,从而影响决策的正确性.以能量守恒为基础,假设气体通过节流器为等熵绝热过程,采用Peng-Robinson状态方程描述天然气节流的相平衡过程状态方程,结合其他经验公式建立井下节流器压降计算模型,并通过编程实现,化计算压差,经过实际案例验证,结果精确度较高.     

高温井井筒温度分布计算方法

井筒温度分布计算对于测试工艺设计、测试工作制度优化和动态分析都有着重要的意义,通过对井筒温度分布的计算,可以提高井筒压力计算的精度。以传热学原理为基础,依据能量守恒方程建立了井筒温度模型,通过将井筒分段,采用迭代方法求解,得到了单相液流、单相气流以及气液两相流时的温度分布计算方法。     

新型水平气井气水两相管流压降计算模型设计

为了更准确地把握压降,提出一种水平井筒内气水两相管流的压降计算模型.该模型基于两个假定:假定气相和液相的速度相等;假定两相介质已达热力学平衡状态,压力、密度等互为单值函数.实例计算结果显示,出水水平气井井筒压力沿趾端根端方向呈单调下降趋势,但趾端附近的压降明显小于井筒内其他位置的压降.