煤层气鱼骨状分支水平井轨道优化设计

我国的煤层普遍渗透率较低,影响了煤层气开发效果,鱼骨状分支水平井能够有效增大煤层气储层裸露面积、提高煤层气的单井产量,因而近年来被普遍采用。但常规二维轨道设计方法难以满足各分支水平井井眼轨道的设计要求。为此,将各个分支拆分成相对独立的待钻轨道与主井眼轨道,分别加以设计计算--拆分后的井眼轨道可以转化为二维轨道来进行设计;结合鱼骨状分支水平井的特点,建立了分支水平井眼轨道最优化设计模型,并对分支井眼与主井眼的关系进行了分析研究。结果表明：随着井深、造斜率的增加,分支井眼与主井眼的直线夹角增加且分支井眼偏离主井眼的距离是逐渐增大的;在直线夹角一定的情况下,造斜率与井深呈反比关系（造斜率越高所需要的分支井井段越短,造斜率越低则所需要的分支井井段就越长）。     

鱼骨状分支水平井井形设计优化

针对鱼骨状分支水平井并形设计问题,应用分段耦合模型优化确定了不同参数的设计原则,并应用正交实验方法评价了各参数的敏感性.结果表明:影响鱼骨状分支水平井产能的参数主要为分支展布参数(分支点位置、同异侧和对称性)和分支形态参数(分支长度、数目、角度和间距),其中分支形态参数对产能影响的强弱顺序依次为:分支长度、分支数目、分...     

多分支水平井产能敏感性分析

多分支水平井是开发低渗透油气藏的重要手段.结合目前先进的多分支水平井半解析产能预测模型,对影响多分支水平井产能的重要油藏因素和井型参数进行了敏感性分析.研究结果表明:油藏供给边界性质及主井筒的展布方位会对多分支水平井产能产生很大影响,其中四周定压油藏边界的影响最明显;在断块油藏中,应将多分支水平井布于油藏中部,根据多分支水平井的泄油面积来确定井网密度.分支长度、分支数目、分支角度是影响多分支水平井产能的重要井型参数,应选择尽可能大的分支长度,三分支以上的分支数目和不小于30°的分支角度.     

微小井眼水平伸长影响因素研究

微小井眼钻井技术是近10年提出的一项低成本勘探开发浅层油气藏的技术。微小井眼钻井技术与水平井技术结合,在薄油藏、稠油藏、边际油藏、枯竭油藏等领域具有明显的优势。由于工艺技术及装备水平限制,微小水平井眼水平延伸能力受到多种因素的制约。分析了地面装备性能、井壁稳定因素、摩阻及产能等因素对微小井眼水平伸长的影响。结果表明,水平段伸长极限随着钻井泵额定泵压、地层破裂压力及连续油管抗弯刚度的增加而增大,而经济性产能表明水平段存在最优长度。其中,连续油管与井壁的摩阻对微小井眼水平伸长的限制较大。各影响因素决定的微小井眼最大允许水平伸长值中的最小值即为微小井眼水平段的设计长度。      

油藏-井筒耦合的微小井眼径向水平井流动规律及产能分析

微小井眼径向水平井技术是最近20年来兴起的一项新技术,是指井眼直径小于88.9 mm,井眼曲率半径约为0.3 m的水平井,一般通过高压水射流喷射钻井。由于井眼尺寸很小,钻井成本低,这些优点给该技术的应用提供了广阔的空间,可以对薄油藏、稠油油藏、低渗透油藏、边际油藏等进行有效的开发。文章基于油藏和井筒的耦合模型计算微小井眼径向水平井井眼内的流动规律、压降分布、流量分布,分析了其产能的影响因素以及与常规水平井的异同。     

页岩气多分支水平井增产机理

页岩气井产量低,为达到经济有效开发的目的,往往采取压裂投产或水平井工艺.多分支水平井一方面可以定向钻进局部富集的“甜点”区,另一方面可以大规模地沟通页岩中的微裂缝,增加泄气面积;同时能够降低裂缝中的气液两相流动阻力,有望大幅提高单井产量.页岩气多分支井产能受到多种因素制约,其中储层渗透率、岩层厚度等是最主要的先天性因素,而多分支井的分支数、井身长度、分支长度、分支夹角等设计因素对页岩气井产能也有较大影响,因此在设计中应结合实际情况对这些参数进行优化.     

分支参数对多分支井入流及产能的影响规律研究

基于多分支井等效井径模型、井筒变质量流动模型、综合表皮系数模型及势的叠加原理,建立了新型单层油藏多分支井油藏渗流与井筒管流耦合模型.利用所建模型分析了分支数、分支长度、分支与主井筒的夹角等分支参数对多分支井入流动态及产能的影响.分析结果表明:分支井筒入流与主井筒生产段入流存在相互干扰,分支与主井筒夹角对主井筒生产段入流影响较大,主井筒生产段入流的干扰是影响分支井筒入流的主要因素.分支数、分支长度对多分支井产能影响显著,分支与主井筒夹角对产能影响相对较小,夹角为90°时产量最大.这为多分支井分支参数优化设计提供了理论依据.     

煤层气藏多分支水平井非稳态产能模型

针对煤层气藏多分支水平井产能研究,从渗流力学基本原理出发,建立了考虑割理系统应力敏感性和基质系统非稳态扩散的煤层气藏多分支水平井非稳态产能数学模型,基于点源解理论、Pedrosa变换、摄动变换、Laplace变换、有限余弦变换、数值离散以及叠加原理,求解所建立的数学模型,利用Stehfest数值反演的技术绘制典型产量递减曲线,并依据曲线特点划分成9个不同的流动阶段,同时进行模型验证与对比;并对渗透率模量、分支井长度以及分支井个数等进行敏感性参数分析,总结出不同参数对生产动态的影响规律。煤层气藏多分支水平井产能动态的研究为合理开发煤层气藏提供了理论指导。     

鱼骨状分支水平井气水两相产能分析

鱼骨状分支水平井具有与储层接触面积大,气井产能高的特点,但在气藏开发后期由于气井见水使得产量急剧降低,准确预测气水同产鱼骨状分支水平井产量至关重要。基于气水两相渗流规律,考虑启动压力梯度、应力敏感、分支井与主井眼夹角、滑脱效应、近井地带的高速非达西和表皮效应对产能的影响,利用保角变换和等值渗流阻力法,得到了气水同产鱼骨状分支水平井的产能公式。实例分析表明随着分支井与主井眼夹角增大、分支井数目增加,气井产能增大;随着启动压力梯度、应力敏感系数、水气质量比的增加气井产能降低。研究为气水同产鱼骨状分支水平井产能预测提供了一种新的思路。     

大庆长垣扶余致密油水平井测井解释

对大庆长垣扶余致密油藏水平井、导眼井或邻井测井和取心资料分析,搞清了水平井与直井的测井响应特征和差异,建立了井眼轨迹与地层几何关系确定方法和步骤。在"七性"参数评价成果基础上,总结了水平井甜点段、射孔位置划分原则和方法。通过对扶余油层已试20口水平井产能影响因素分析,优选水平段长度、有效孔隙度、含油饱和度、脆性指数和砂体厚度等参数,采用类比法建立了水平井产能预测模型。研究成果对水平井射孔位置、压裂段确定等工程设计提供了重要依据,对大庆长垣扶余致密油增储上产具有重要意义。     

鱼骨状分支水平井井筒流动特征及影响因素分析

应用不稳定渗流理论,得到了鱼骨状分支水平井的压力分布表达式。结合井筒压降模型,建立了鱼骨状多分支水平井油藏渗流的井筒一油藏耦合模型。以胜利油田某区块鱼骨状分支井为例,定量分析了分支点位置、分支夹角、分支长度及分支个数等4个井形参数对鱼骨状井筒流动特征的影响规律。计算结果表明,在分支异侧、非对称、分支点位置靠近主井筒两端、分支角度不小于30°、分支数不少于2支的条件下,鱼骨状水平井的主支单位长度流入剖面更加合理。     

低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化研究与应用

压裂井的裂缝参数是决定压裂效果好坏的关键因素.文中针对低渗气藏压裂水平井裂缝参数优化问题,建立了气藏模型和裂缝模型,并依据该模型编制了裂缝参数优化设计软件,通过对现场实例进行了模拟优化计算,研究了裂缝条数、裂缝间距、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝导流能力,以及裂缝与水平井筒的夹角对压裂水平井产能的影响.利用正交试验优选的主要裂缝参数为：裂缝间距100m,裂缝条数5,缝长比0.8,裂缝导流能力10 μm2· cm.按照优化的裂缝参数压裂施工后,平均单井产气量由裂缝参数优化前的7.48×104 m3/d上升到15.32×104 m3/d,增产效果显著.     

鱼骨状分支水平井注采井网见水时间和波及系数

利用等值渗流阻力法,考虑非活塞式水驱油,将鱼骨状分支水平井等价为半径扩大的直井,将渗流区划分为3个阻力区,推导出鱼骨状分支水平井与直井联合开采面积井网的产能公式、见水时间和波及系数。利用该模型分析了鱼骨状分支水平井的主井筒长度、分支长度、分支角度、井距等对见水时间和波及系数的影响。计算结果表明,随着渗透率的增加,见水时间减小,在相同的条件下,随着主井筒长度的增加,见水时间缩短、波及系数减小;随着井距增加,见水时间延长,波及系数增加;分支长度和分支角度对见水时间和波及系数的影响不大。综合考虑见水时间和波及系数表明,五点法井网最优。     

多分支水平气井产能预测方法及其应用

多分支水平井能控制更大的储量面积,大幅度地提高油气藏采收率。为此,提出了考虑储层各向异性、断层和实际钻井轨迹影响的多分支水平气井产能预测方法。利用该模型分析了气藏中多分支水平井井型参数(分支长度、分支角度、分支数目)对单井产能的影响。结论表明:分支井筒与主井筒间的干扰以及分支井筒之间的互相干扰是影响多分支水平气井产能的主要因素;在实际应用中应采取4分支以上的分支数目,分支角度应不小于30°,应根据气藏需求选用尽可能大的分支长度。     

复杂分支水平井产能研究

分支水平井是一项新型的油气开采技术，它能够数倍增加储集层泄油体积，但所引起的渗流问题十分复杂。用积分变换等方法首先求解封闭地层水平井的三维不定常渗流问题，通过渐近分析得到水平井的均匀流量拟稳态当量井径模型，再利用压降叠加原理建立复杂分支水平井产能计算方法。计算分析结果表明，如果水平井的分支数适当增加，则各分支的特殊采油指数下降、总特殊采油指数不断增加；若分支数过分增加，总特殊采油指数的增加幅度将不断减小，因此在钻井设计中存在合理的分支数；各分支的长度和夹角均影响分支水平井特殊采油指数的分布；若以各分支特殊采油指数均等为原则，需要设计合适的分支长度和分支间夹角，以便获得均衡的分支井特殊采油指数。此结果可用于复杂分支水平井的产能分析和优化设计。图6参11     

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。     

压裂水平井裂缝分布对产能影响的电模拟实验

水平井压裂是开发页岩储层、致密砂岩储层等难动用储层的有效方法,但其渗流机理非常复杂,而水电模拟实验则是研究压裂水平井储层流体渗流规律直观有效的方法。根据水电相似原理,利用电模拟实验装置,分单因素和多因素分别考察了裂缝位置、分布、条数、长度等影响压裂水平井产能的因素,绘制了各种裂缝分布情况下的储层压力场分布图,并综合采用正交试验设计和灰色关联分析方法分析压裂参数对压裂后水平井产能影响的重要程度。结果表明：①压裂水平井控制的储层有效生产区域存在差异,垂直缝控制储层有效生产区最大,水平缝次之,然后是30°、60°、75°斜交缝;②压裂裂缝有效缓解了近井筒区域的应力集中现象;③水平井筒长度与裂缝长度存在产量变化临界点,该临界点随井筒长度变化而变化。压裂裂缝参数对水平井产能影响程度依次为：裂缝长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝与水平井井筒之间的夹角。     

水平井水平段长度计算及影响因素分析

由于水平井水平段的流动是变质量流,因此在水平井水平段存在流动压降,特别是当水平段较长时,会导致水平段井筒末端油藏和井筒的压降很小甚至为零。因而研究水平井水平段有效长度对水平井设计具有重要意义。在考虑水平段流动阻力的情况下,对水平段流动进行了简化,建立了计算水平井水平段长度的模型。对于一定的生产压差和预期达到的产量,利用该模型可以计算出所需水平段长度;反之,对于一定的生产压差和预期的水平段长度,利用该模型可以计算水平井所能达到的产量;并可利用该模型对影响水平井产量的因素进行敏感性计算分析。井例计算表明,对于具体油藏中的具体水平井存在一个最优的水平段长度。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。