水平井井眼周围的流体流动类型模拟

在某些程度上,常规油藏模拟水平井井眼周围流体的流动是无效的,这是因为井眼附近形成的径向流类型必须用直角坐标网格块来模拟。在此项研究中,对于水平井的模拟我们介绍一种有效的混合同格块模型结合径向网格块为模拟井眼周围的流体径向流动,并且引入模拟井底周围流体流动的球形同格块概念,这种结构能显著缩减正确模拟所需要的网格块数目(因而缩减计算机时间)。球形网格块包括圆柱坐标系统中每一个半径对应的半球,这些半球被联接油藏区域网格块的平面横切,球形网格块的传导率用积分有限差分方法来计算。从文献中选出两个问题来说明模型的效率,第一个问题是用一单相,常压降速度的试验作为一种分析性的解决方法,第二个问题是水锥问题,进行比较的结果是从一个使用最小数值分散网格的工业性模拟器中获得的。     

水平井简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。     

水平井流体流动模拟

靠常规油藏模拟方法对水平井的流体流动情况进行模拟是有点不够的，因为一般油井附近的径向流动是用直角坐标网格块来模拟的。本研究中，结合径向网格块提出一种对水平井模拟适用的混合网格模型，用来模拟井身周围的径向流动，并提出了模拟井底周围流体流动的球状网格的概念。此构型大大减少了精确模拟水平井油藏物理模型的网格数目（也就减少了计算时间）。这种球状网格块由半球体组成，它对应于柱面坐标中每一相应的半径区域，并与     

幂律流体螺旋层流流动压降简化模型

关于幂律流体螺旋层流流动压降预测的理论模型均需要进行繁琐且复杂的数值计算,难以直接应用于现场.为实现幂律流体螺旋层流流动压降的准确便捷预测,建立了同心环空幂律流体螺旋层流流动压降预测数值模型和简化模型.为了验证简化模型的有效性,将简化模型预测结果与国内外室内试验结果进行对比.研究结果表明:同心环空幂律流体螺旋层流流动压...     

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。     

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。     

水平井变密度射孔优化设计模型

针对水平井应用过程中容易出现底水脊进、射孔成本过高、射孔易损害套管等问题,基于射孔完井水平井生产流体流动压降分析,研究了油藏流体渗流模型、射孔孔眼流体流动模型、井筒流体流动压力梯度模型以及流动耦合模型,建立了水平井变密度射孔优化设计模型。研究结果表明,通过优化水平井变密度射孔密度分布,可有效地调节水平井生产流体流入剖面,防止底水脊进;变密度射孔可减少射孔的数量,降低射孔成本及射孔对套管的损害程度;初始孔密、原油黏度以及是否射穿污染带等影响变密度射孔孔密分布;初始孔密较大时,射孔密度的变化较大;原油黏度较大时,射孔密度的变化较小;已射穿污染带时射孔密度的变化大于未射穿污染带时射孔密度的变化。同时,初始孔密和原油黏度对井底流压和孔眼压降也有较大的影响。图5参14     

水平井油水两相分层流分相流量测量方法

为了准确测量和评价水平井油水产出剖面,将水平井油水两相流动态测量实验和数值模拟相结合,建立了水平井油水两相分层流分相流量测量方法.实验中将微涡轮和微电容组合测井仪置于井筒截面不同高度处同步测量局部流体速度和持水率,研究了油水两相分层流水平井中不同总流量和含水率情况下5个测量点处涡轮及电容传感器的响应特性.采用持水率插值...     

水平井水平段压降的一个分析模型

根据水平井水平段流体的流动特征，建立了水平井筒压降的一个分析模型，Ｄｉｋｋｋｅｎ的压降模型是本模型的一个特例。在水平井筒内为单相紊流情况下，对其摩擦数进行了讨论；并用实例计算了水平段内单相紊流时的压降。由计算结果可知，在水平水平较长时，不能忽略其中的压力损失。     

射孔水平井一种新表皮效应模型

基于Karakas和Tariq的垂直井射孔表皮模型，使用分析计算和空间有限元模拟结合，可以得到射孔水平井一个综合的新表皮效应模型。结果表明水平井表皮主要取决于渗透性各向异性的大小，射孔方位角。利用这种新射孔表皮模型，可以对水平井射孔进行优化使其产能最大化。     

水平井产量计算公式的对比分析

在众多的水平井产计算公式中，本文对具有代表民生的Ｂｏｒｉｓｏｖ公式、Ｇｉｇｅｒ公式、Ｊｏｓｈｉ公式、Ｒｅｎａｒｄ－Ｄｕｐｕｙ人式和突宏恩公式进行了对比分析，着重研究和揭示其不同点，并且说明这些公式后者都比前都更和用于较长的水平井段。     

压裂水平井试井解释模型研究

水平井分段压裂是低渗油气藏增产的重要措施之一。针对压裂水平井的试井分析,开发出压裂水平井无限导流多裂缝渗流的半解析数学模型。该模型是一类求解无限导流多裂缝系统的井底压力和流率分布的通用机制,通过更换离散裂缝单元的压力响应,即可计算其它的油藏条件下的压力响应。分析讨论了压裂水平井的典型曲线可能展现出的裂缝线性流、裂缝拟径向流、系统线性流和系统拟径向流的4种流动机制,裂缝线性流之后的可能出现裂缝拟径向流期压力导数水平段,容易被误解为全系统的径向流段。通过现场实测资料证实了与理论动态的一致性。针对试井解释计算的实时性要求,提出了压裂水平井压力动态的快速近似计算模型,该模型可进一步应用于压裂水平井产能评价与生产动态预测。     

H-B流体在小井眼同心环空中轴向层流的运动规律

根据不可压缩粘性流体力学及非牛顿流体流变学的基本原理,推导出Herschel-Bulkley流体在小井眼同心环空(合钻杆管体环空、钻杆接头环空及钻铤环空)中轴向层流的运动规律,分别得出了流量、流速和压降的简化解析式,定义了钻杆接头(或钻铤)环空当量长度和压降增比,给出了算例,为小井眼钻井工程的水力设计计算提供了理论依据和实用方法。     

判断假塑性流体层流—紊流—过渡流的新准则

这里提出了一个评价在假塑性流体管流中开始出现紊流的新准则。该准则简单地定义为两个粘性剪应力之比。即紊流状况下的剪应力与层流状况下剪应力之比。该比值在层流状况下等于1,在紊流状况下应大于1。通过由本文提出的方程计算出的值与由Ryan和Johnson提出的方程计算出的值进行比较,验证了新准则的有效性和适用性。由本文提出的方程计算出的值与Metzner和Reed、Dodge和Metzner的经验数据也有很好的符合性。     

压裂后水平井产能预测新模型

应用复位势理论和势叠加原理等基本渗流理论,进行了数学推导,得出了压裂后水平井的产能计算新模型.该模型通用性强,不仅考虑了多条裂缝之间的相互干扰,而且还考虑了各条裂缝的长度、缝宽、导流能力、缝间距以及裂缝平面与水平井筒之间的夹角对各条裂缝产量的影响.而以往研究中将裂缝按等缝长、等缝宽、等缝间距和等导流能力来计算压裂井产量,在压裂后水平井产能计算中含有偏差.     

单一直线边界油藏中水平井渗流压力动态分析

以Ｇｒｅｅｎ函数和Ｎｅｗｍａｎ乘积解原理为基础，运用镜像反映的方法得出了具有单一直线边界的油藏中水平井渗流的压力分布公式，包括水平井与边界呈任意夹角的情况，包括封闭断层和定压边界。并用此解析解对两种特殊情况的压力分布进行数值分析：（１）单一直线封闭断层附近１口井；（２）单一直线定压边界附近１口井。绘出了其压力分布图，并讨论了两类边界及油井方位对水平井生产的影响，定性地得出水平井应平行于单一直线边界     

射孔水平井一种新表皮效应模型

基于Karakas和Tariq的垂直井射孔表皮模型,使用分析计算和空间有限元模拟结合,可以得到射孔水平井一个综合的新表皮效应模型。结果表明水平井表皮主要取决于渗透性各向异性的大小,射孔方位角。利用这种新射孔表皮模型,可以对水平井射孔进行优化使其产能最大化。     

水平井生产测井解释方法研究

由于重力分异作用,对直井的解释技术通常不适用于水平井.许多水平井测井所提取的数据从常规意义上讲是难以解释的,因为与直井相比水平井流动状态的变化更多,原因是动态起伏和井眼尺寸的影响.根据水平井流动状态,从两相流动的动力守恒方程出发,建立水平井流动模型,对层状流、环状流及紊流3种情况进行分析,求取参数.对水平井的定量解释作出一些尝试性的研究,提出具体解释步骤.