基于序列二次规划算法的油藏动态配产配注优化

油藏动态配产配注已经成为实现油田效益最大化的有效措施之一。为提高优化运算速度,处理非线性不等式约束,将序列二次规划算法应用到油藏动态配产配注求解过程中。应用序列二次规划算法将求解变量最优值的非线性优化问题转化为一系列的求解变量搜索方向的二次规划子问题,控制变量的搜索方向采用伴随方法和Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)方法得到,迭代求取控制变量最优值。实例验证结果表明,总注入量等式约束条件下的最优开发方案,累积产油量增加12.8%,累积注水量下降11.1%,累积产水量下降22.3%,含水率下降4.16%;总注入量不等式约束下的最优开发方案,累积产油量增加29.1%,累积注水量下降26.9%,累积产水量下降30.3%,含水率下降4.16%。但是,在不等式约束情况下,由于注采失衡,油藏压力大幅下降,易造成后期开发能量不足;需对总注入量及采出量进行等式约束或在不等式约束的基础上添加约束下限。运用该方法对胜利油区埕岛油田27A区块进行方案调整优化,结果表明,优化后的采出程度相对于优化前提高0.92%,净现值增长35%。     

序列二次规划法在石油化工过程优化中的应用及其改进

针对序列二次规划法（ＳＱＰ）在应用中存在的两个关键问题，目前广泛应用的线性搜索策略－Ｗａｔｃｈｄｏｇ监控技术不能有效地避免在非最优解处因素搜索方向过小引起的低效率收敛，和二次规划问题用传统的有效率方法求解，寻优初始可行点不易确定，计算工作量大，提出了基于Ｈａｎ－Ｐｏｗｅｌｌ法（ＶＦ０２ＡＤ程序）的改进算法，通过对两个典型考题的计算分析，证实了本方法可以提高ＳＱＰ算法求解石油化工过程优化问题的整体计     

基于变动成本的炼油厂生产计划优化二次规划模型

根据炼油厂的实际生产特点，提出了一种新的基于二次规划的炼油厂生产计划优化模型，考虑了设备的单位变动加工成本，弥补了通常的线性规划模型目标函数基于产值最大的不足，避免了将成本函数分段线性化，整型变量数目快速增加的组合爆炸的现象，简化了求解过程。工业算例证实了该模型比不考虑成本的线性规划模型更为合理，可以根据设备加工成本的不同有效地分配物流。     

水平井射孔孔眼分布方式优化分析

利用二维有限元的方法,根据热流场与渗流场的相似性,模拟水平井射孔完井后井筒及其周围流体流动的变化情况。在考虑井筒压降的情况下,研究射孔孔眼分布对水平井产能和井筒内流体流速剖面的影响。分析的孔眼分布类型有：沿井筒孔眼呈均匀分布、孔眼间距呈递增的等差数列分布、孔眼间距呈递减的等差数列分布、孔眼呈正态分布四种。分析结果有助于优化水平井射射孔孔眼分布来获取最大的水平井产能或均匀的渗流剖面。     

水平井分段射孔优化技术

通过油层渗流方程与水平井筒流动方程的耦合建立射孔完井水平井向井流动模型,采用二分法与试算法相结合的方法求解,求得沿井筒方向的流量和压力分布.再用此模型方法研究水平井射孔段长度和射孔段位置对油井产能的影响,达到分段射孔优化的目的.对吐哈油田一口水平井的分析表明,油井产能随水平段射开长度的增加而增加,但不是呈线性增加,射开程度达到53%时.油井的产能已达到完全射开时的产能的80%;在射开程度相同的情况下,采用多段射开得到的产量大;采用一段射开时,越靠近指端射孔得到的产量越小.     

水平井射孔方案优化研究

通过研究射孔参数对水平井产能的影响，给出了水平井射孔井段的选取及射孔孔密选择的规律性认识。通过该方法的应用，见到了很好的效果。     

底水油藏水平井射孔密度优化

水平井开发底水油藏时,水平井筒内因流体的变质量流动而引起压力降,从而使沿水平井段的流量剖面不均匀,对于非均质性严重的油藏,这种现象更加明显。这将会导致许多生产问题如底水的早期突破等,会大大降低油藏采收率。在考虑井筒内压降的基础上对底水油藏渗流及井筒内流动进行了研究,建立了射孔水平井底水油藏模型、井筒压降模型及其油藏/井筒耦合模型。针对压降带来的生产问题,提出了一种新的优化射孔孔密分布的方法,均衡了沿井筒的流量分布。利用水平井射孔优化设计软件,对某非均质严重的水平井进行了孔密优化设计,证明了此孔密分布优化模型的正确性和实用性。     

水平井射孔参数优化软件的应用研究

水平井射孔优化软件通过提供一个快速准确计算水平井射孔拟表皮与产量关系的计算方法，把射孔拟表皮和水平井射孔后的产能比（PR）联系起来，采用数值模拟技术，通过建立实体模型，网格化射孔地层、射孔井筒和孔眼，再进行有限元求解，将不同参数下的模型解进行多参量非线性回归，实现对水平井射孔完井参数的优化。介绍了该软件在陈3平2井的应用，并对其实施效果进行了分析。     

水平井限流压裂对射孔孔眼冲蚀的影响

水平井限流压裂中存在携砂液冲蚀射孔孔眼现象,导致段内多簇改造不均衡,不利于地质储量的充分动用,亟需认识清楚孔眼冲蚀过程。基于孔眼摩阻公式,推导了段内多簇多孔的孔眼冲蚀模型,考虑初始孔径差异和簇间应力差,采用孔径、流量分配和孔眼摩阻的变化来量化分析孔眼冲蚀规律。研究结果表明,平均初始孔径较大、应力较小的射孔簇易产生过度冲蚀;随着孔径的增大,孔眼摩阻迅速减小,限流作用减弱,不利于缝控储量均衡动用;单纯地提升排量并不能明显减小簇间的孔眼冲蚀差异;在相对较低的携砂液浓度下,簇间孔眼冲蚀和流量分配更均匀。这说明初始孔径差异和簇间应力差是导致孔眼冲蚀不均匀的主要因素,在限流压裂设计中可通过采用等孔径射孔工艺、适当增加前置液量、优化布孔位置和数量等方法,改善施工段携砂液分配。本研究为优化水平井限流压裂设计提供了支撑。     

二连油田水平井射孔技术研究与应用

随着二连油田应用水平井完井规模的扩大,水平井的开发效果和经济效益亟待提高,而射孔作为油田勘探开发中主要完井方式,其工艺需要不断的改进完善。常规传输射孔技术已经不能完全满足水平井射孔完井的要求,需对其进行改进才能顺利完成射孔作业。通过对二连油田近两年的水平井射孔施工进行了归纳分析,为二连油田今后射孔作业提供参考依据。     

水平井复合射孔技术研究与应用

分析水平井采用常规射孔的局限性和射孔后产能效果不佳的原因.介绍基于复合射孔二次能量压裂机理所研究开发的水平井复合射孔技术的基本功能及结构设计特点.针对水平井完井时复杂的地质特点,提出针对不同的地质特点采用水平井复合射孔技术的个性化解决方案和方法.通过在多种不同地质条件下的规模应用,显现出水平井复合射孔技术独特的技术优势和油田应用效果.实践证明,水平井复合射孔技术所具有的定向射孔和气体压裂相结合的特性,不仅能够解除近井带污染、弥补射孔弹穿深的不足,同时结合井筒和地质条件的定向射孔又能够使井筒和油层保持最佳的沟通状态,最终使水平井的优势得到充分的发挥.     

射孔水平井孔眼密度优化分析

针对油藏中流体漉入水平井水平段后，形成油藏渗流和井筒流相互制约、相互耦合的流动系统问题，认为准确描述计算流动系统的有关系数非常必要。因此，利用油藏渗流模型和水平井筒内的流动模型，推导出了油藏／井筒耦合模型。该模型同时考虑了两种流动的相互作用和影响。建立了以水平井生产端压差为目标函数、以孔眼分布为决策变量的优化模型，同时和均匀流入剖面、均匀射孔分布的结果进行了对比。优化模型考虑了水平井筒内变质量流的影响，对现场水平井的优化设计有理论指导意义。     

水平井变孔密分段射孔井筒压降计算模型

射孔是水平井完井的主要方式,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,提出了变孔密分段射孔的概念,推导出了水平井变孔密分段射孔的井筒压降模型,并分析了孔眼密度变化对水平井井筒压降的影响,为水平井新型完井方式的井筒压降计算提供了理论依据.     

水平井再射孔的起爆方法

水平井再射孔的起爆是水平井再射孔的关键技术。分析了水平井再射孔的目的，重点介绍了再射孔的４种实施方案，涉及作业管柱的构成，下井工具的结构及工作原理，各方案的优缺点和应用情况，对水平井再射孔的作业设计具有一定的参考价值。     

水力喷砂射孔分段压裂技术在水平井中的应用

水力喷砂射孔分段压裂技术是将射孔、分层压裂融为一体的新型增产措施,无需下封隔器,一趟管柱即可完成多层段射孔压裂,提高了措施的有效性和安全性。通过实施该技术,可以避免常规射孔作业对地层的伤害,在一定程度上控制井筒附近裂缝起裂和延伸,与常规压裂技术相比有明显的优势。该技术成功应用于华北地区的水平井中,对提高油井的采收率有重大意义。     

射孔水平井和大斜度井的入流模型研究

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,根据油藏与井筒的流动耦合关系建立了一个射孔水平井和大斜度井的入流动态模型.该模型不但形式简单,计算效率高,而且考虑因素全面、适用性强,适用于地层损害、孔眼压实等多因素条件下的射孔水平井和大斜度井的入流动态分析,为射孔参数优化和产能预测提供了理论依据.采用该模型分析了无限大顶底封闭油藏射孔...     

斜井射孔工艺研究与应用

张店油田是河南油田重点区块,根据油层分布规律,大部分井采用斜井钻井技术。为提高斜井的射孔完井效率和单井产能,开展了斜井射孔工艺研究,对射孔弹、相位角、射孔液的选取及孔密、射孔负压值等参数进行优化设计,改进射孔枪结构。现场11井次应用结果表明,该技术能有效提高斜井的射孔完井效率和单井产能。     

哈里伯顿斜井测井系统在四川水平井中的应用

四川石油管理局测井公司用DDL-V斜井测井系统、采用钻杆输送的方法成功地测成了3口大斜度井知水平井。最大井斜94°,水平井深3635m,水平井段大于400m,测量井段613m。取得了自然伽玛、自然电位、井径、补偿声波、补偿中子、补偿密度、双感应和三侧向测井资蚪。除双感应曲线质量不好(致密地层应选双侧向)外,其余资料质量好,重复性好。测井电缆和钻具速度能自动跟踪,测速均匀稳定,深度准确。为确保安全知资料质量在施工过程中测井队和钻井队必须密切配合。     

偏心射孔对水平井压裂的影响

针对水平井在固井和射孔过程中由于重力作用引起射孔枪偏心和水泥环偏置导致井筒上下方向射孔不均匀的问题,研究了偏心射孔对水平井射孔孔径和穿深的影响.偏心射孔实验结果表明,水平段井筒上部和下部的孔径和穿深差异大.在射孔完井水平井筒应力模型理论计算基础上提出了定量表征水平井偏心射孔影响的射孔非均匀指数并给出计算方法,定量分析了偏心射孔对水平井压裂裂缝启裂及延伸的影响.当射孔穿深小于3倍井筒半径时,会出现难以压开的情况;当射孔非均匀指数小于0.3时,上下孔眼破裂压力差将大于2 MPa,致使上部孔眼难以压开,即使能够压开上部裂缝,也会产生严重的上下裂缝面非均匀延伸、上部裂缝口狭窄、易出现砂堵风险.     

水平井分段压裂射孔间距优化方法

为了使水平井分段压裂形成更为复杂的裂缝网络体系,提高油气井产量,以均质、各向同性的二维平面应变模型为基础,建立了人工裂缝诱导应力场数学模型,并结合诱导应力场中水平最大、最小主应力方向发生转向作为裂缝转向判断依据,形成了射孔间距优化方法。研究结果表明,随着裂缝间距的增大,诱导应力分量逐渐减小;裂缝间距一定时,在最小主应力方向附加的诱导应力比最大主应力方向附加的诱导应力大,两者之差呈现先增大后减小的变化趋势。对川西水平井射孔簇间距进行了优化,压裂后输气求产,与邻井选取较大射孔簇间距压裂求产对比,增产效果明显。该射孔间距优化方法对低渗透储层水平井分段压裂设计有一定的指导意义。