低渗透油藏直井水平井联合井网产能公式

低渗透油藏具有渗透率小、存在启动压力梯度等特点,采用常规井网开采最终采收率低且开发效果差,而采用直井水平井联合井网开采该类油藏具有独特的优势,但对考虑启动压力梯度的低渗透直井水平井联合井网产能公式的论述较少。首先,根据低渗透油藏渗流特征,考虑启动压力梯度,确定了水平均质等厚地层中心1口生产井径向渗流时的产能公式;然后,利用等值渗流阻力法,将渗流阻力分成3部分:井网中心水平井在垂直方向上的渗流阻力、从生产坑道到水平井的渗流阻力以及从供给边缘到生产坑道的渗流阻力,推导出常规油藏直井水平井五点法、七点法及九点法联合井网的产能公式;最后,以低渗透直井产能公式和常规油藏联合井网产能公式为基础,将两者结合,得到了低渗透油藏直井水平井五点法、七点法以及九点法联合井网产能公式。矿场实例证实,所建产能公式简单易用、准确有效。     

低渗透地层水平井的产能公式分析

用等值渗流阻力法研究了低渗透油藏含启动压力梯度时的普通直井和水平井的产量公式，将水平井三维流场近似分解为近井区域的垂向平面径向流动和远井区域的水平平面径向流动两个部分。计算时引入无量纲启动压力梯度Gr，将渗流阻力归结在一起对公式进行了简化处理，得到一个较简单的产量公式。同时，确定了水驱见效时直井和水平井的技术极限井距的确定方法，分析了水平井段长度、泄油半径和生产压差在不同启动压力梯度下的影响，对实际应用有一定的指导意义。     

低渗透气藏有限导流裂缝水平井产能预测

基于油藏直井的产能公式,引入当量井径,将压裂水平井等效为井径为当量井径的压裂直井,引入拟压力,综合考虑滑脱效应、应力敏感性、非达西渗流等影响低渗气藏渗流的因素,建立了低渗气藏压裂水平井的产能计算模型。研究表明,随表皮系数和变形介质系数增大,产能近似成直线下降趋势;随滑脱因子的增大,气井产能成上升趋势。随裂缝导流能力的增强,产能增加,但当裂缝导流能力增大到一定值时对产能的影响减弱。     

四点法和三角形井网水平井产能公式研究

用保角变换法和等值渗流阻力法推导出了气顶底水油藏四点法井网水平井产能公式及封闭边界油藏三角形井网水平井产能公式，考虑了水平井之间井距，排距，水平井位置，油藏各向异性比值等因素对水平井产能的影响。     

水平井开采延长油田底水油藏可行性分析

针对延长油田长2底水油藏的特点,研究了水平井开采底水油藏的渗流理论,建立并求解了相应的数学模型,得到了底水油藏水平井三维产能公式。实例验证结果表明三维产能公式的计算误差为3%,精度较高。对比分析了水平井与不完善直井的产能、底水突破时间。结果表明,水平井在抑制底水锥进方面优于不完善直井。水平井开采底水油藏渗流理论的研究对于开采同类油藏具有借鉴意义。     

一种综合形式的水平井产能预测新公式

未考虑水平井渗流中典型的线性流与椭圆流特征的水平井产能预测公式,常导致产能预测结果偏于乐观。在分析水平井典型渗流特征的基础上,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流与椭圆流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出综合形式水平井产能计算新公式,并对新公式进行适应性分析。结果表明,常用公式是新公式在特殊情况下的简化或近似,新公式适应性更强。根据新公式计算结果,随水平井长度或穿透比增加,平面线性流与椭圆流的影响逐渐增大,水平井产能表现为先近似线性增加再平缓增加的特点;当水平井很长或穿透比接近1时,水平井的渗流表现出与垂直裂缝井相似的特征。综合形式的新公式既可计算短水平井也可计算长水平井产能,同时也可预测不同泄油形状、注采井网等情况下的水平井产能。     

薄层与厚层油藏水平井产能计算方法

普遍观点认为,水平井生产时会形成一个长椭球体的泄油区域,但对于上、下封闭的薄层油藏而言,实际的泄油区域只是椭球体的一部分。根据薄层油藏流体渗流规律,将三维渗流问题划分为远井地带的水平平面椭圆流和近井地带的垂直平面径向流,基于水电相似原则,引入椭圆坐标系下的拉梅系数,求解得到薄层油藏水平井产能公式。而在厚层油藏中,水平井生产时会形成一个完整的椭球体泄油空间,将其泄油区域划分为1个拟圆柱体和2个半球体,基于等值渗流阻力法,引入平均短半轴思想和平均质量守恒原理,求得厚层油藏水平井产能公式。通过对新建产能公式与5个经典产能公式的对比分析,发现新建公式对不同厚度油藏水平井产能计算结果的平均偏差小于2%,说明计算结果准确可靠。     

特低渗透断块油藏井网优选数值模拟

特低渗透断块油藏的几何形状以及流体非线性渗流特征都对井网部署有影响。针对不同几何形状的特低渗透断块油藏设计了不同形式的注采井网,以江苏油田花17断块为例,在考虑流体非线性渗流特征的前提下,应用研发的非线性渗流数值模拟软件对每种井网形式进行了开发效果评价。研究表明,对于可以部署两排直井的条带状断块油藏,注水井“隔一布一”地正对采油井部署的方式相对最优;小型条带状油藏选择水平井采油直井注水时,注水井的相对最优位置为水平井井趾的外围;对于可以部署少量直井的小三角形油藏,注水井置于采油井排外侧有利于提高开发效果。此项研究为特低渗透断块油藏的井网优化提供了一种新方法。     

水平井三维产能公式研究

从水平井椭球流态出发,对水平井等压椭球面的渗流理论进行分析和研究,应用了新的坐标变换形式,在三维渗流条件下推导出了新的水平井势分布公式及产能公式,并进一步分析了水平井长度、椭球供给边界距离对水平井产量的影响规律。通过考虑启动压力梯度,推导出低渗透油藏中水平井的产能近似公式,并给出了相应的无量纲产量公式,为利用水平井开发油藏提供了理论依据。     

考虑不同边界条件下的水平井产能公式

地层边界条件不同,建立的水平井产能公式也不同。传统的气顶底水油藏、气顶油藏和底水油藏水平井产能公式都是在地层无限大情况下建立,并未考虑地层两边是封闭边界情况下的产能,因此,用镜像反映法将水平井映射成无限大平面内的无穷井排,再用势的叠加原理得到平面上任意一点的势,利用马斯凯特公式化简势函数,通过建立供给边界和井壁上的势,得到考虑左右封闭边界条件下水平井的产能公式,对水平井的开发有一定的指导意义。     

各向异性油藏水平井网稳定渗流与产能分析

通过坐标变换，将各向异性油藏变为等价各向同性油藏，井网单元及井筒形状都同时改变；再通过保角变换，将从等价各向同性油藏中任选的一个矩形井网单元变成一个椭圆形区域，注水井筒变成椭圆形定压边界，将水平井映射到椭圆形区域的中央位置。利用椭圆形区域流动问题的已知解，得到各向异性油藏整体水平井网的渗流解，给出了压力分布公式和流线分布图。在水平井筒和注水井排平行于各向异性渗透率最大主方向的情况下，五点面积井网渗流和产能的特点为：①渗透率各向异性程度增强，井网的单井产能减小，扫油体积系数增大；②渗透率各向异性程度较强时，井网单元内的流线呈现平行渗流特点；③渗透率各向异性程度越强，主流线突破点离水平井端点距离越远。图2表1参13     

水平井开发低渗透油田的渗流特征研究

方法对比分析了低渗透油藏中水平井和垂直井布井系统的压力梯度分布,并利用启动压力梯度理论建立低渗透油藏中水平井和垂直井产量公式。目的为低渗透油藏的水平井开发提供理论依据。结果水平井布井系统可提高低渗透油田的开发水平。结论对于低渗透油藏来说,利用水平井布井系统可使渗流过程尽快地进入拟线性状态,提高驱油效率;在低渗透油田中,计算水平井和垂直井的产量时,应考虑启动压力梯度;通过改善低渗透油藏的储油物性、加大生产压差以及选择合理的井距来提高低渗透油田的单井产量     

压裂水平井混合井网产能的计算公式

根据压裂水平井单井产能公式,利用水电相似原理,把压裂水平井所有裂缝到椭圆形排液坑道的渗流阻力看作一个并联电路,并联电阻即为压裂水平井的渗流阻力,再结合直井的渗流阻力,利用等值渗流阻力法即可得到压裂水平井混合井网的产能公式。根据生产井井数和注水井井数的比可得到五点法井网和七点法井网的产能公式,利用公式分析了裂缝条数、裂缝半长和压裂水平井水平段长度对井网产能的影响,并对比了压裂水平井混合井网和未压裂水平井混合井网的开发效果,得出了有用的结论,对低渗透油田压裂水平井混合井网的设计有一定的指导作用。     

基于相似流动替换法预测水平井产量

随着水平井技术在油气田开发中运用得日益广泛,准确预测水平井产量变得至关重要。以水平井周围椭球体等压面为基础,将水平井的渗流划分为近井地带若干个椭圆形供给边界中一点汇的渗流问题以及远井地带的线性渗流问题,基于相似流动替换法以及等值渗流阻力法求得水平井产量计算的新公式。通过实例分析以及与Borisov 等较为经典的产量公式计算结果相比较,新公式计算结果大,但与实际生产数据的相对误差最小,约为10.09%。分析表明,这是因为新公式推导过程中考虑内部渗流场为一个个椭圆形组成的椭球体,内阻较小,而Borisov等产量公式中将内部渗流场简化为拟圆形组成的圆柱体,内阻较大,使得计算结果与实际生产数据相对误差较大。因此新公式不仅能够准确预测水平井产量,而且符合水平井客观渗流模式。     

热采水平井变质量流与油藏渗流的耦合数值模拟

为真实反映水平井及近井地带的流体流动情况，需要将水平井井筒内的流动与在油藏中的渗流耦合进行油藏数值模拟。假设“微元段”，引用“交错网格”和“等效渗透率”概念，建立了热采水平井井筒变质量流的等效渗流模型；在此基础上提出耦合井筒变质量流与油藏渗流的水平井产量公式，建立了井筒变质量流与油藏渗流耦合的数学模型。利用该模型进行热采水平井开采机理研究，认为：水平井井筒内的压降影响水平井生产动态，忽略压降将使计算的产油量和油汽比偏高；水平井所产油主要来自水平井筒的始端，在一定的油藏条件、水平井参数等情况下，每口水平井都有最优水平段长度。图2表1参5     

稠油油藏水平井极限井距的确定方法

针对稠油具有启动压力梯度的渗流特点，利用等值渗流阻力法给出了较简洁的水平井产能公式。利用该产能公式可以确定水平井的极限技术井距，为具有Bingharn流体流变性的稠油油藏部署开发井网提供了参考。     

水平井与垂直注水井联合井网见水时间研究

将水平井简化为具有等效井简半径的直井,考虑了水平井与直井联合布井水驱油的非活塞性,运用等值渗流阻力法将渗流区划分为2个阻力区,推导出了水平井与直井联合井网的油井见水公式,并研究了水平井长度和水平井与水平方向夹角对不同井网见水时间的影响.通过引入修正系数对计算公式的修正,研究表明理论计算值与模拟值基本一致,能够满足油藏工程计算的需要.     

稠油油藏水平井、垂直井产能分析

针对稠油油藏非牛顿流体在多孔介质中的渗流特点，研究了水平井，垂直井定常三维渗流，建立了具有启动压力梯度非牛顿流体的水平井，垂直井产能公式，分析了各种流体特征对产能影响，这些公式可较好地用于稠油油藏的开发设计评价中。     

低渗透油藏水平井交错井网优化研究

在前人研究基础上,利用保角变换、汇源反映和势叠加原理等渗流理论,对低渗透油藏水平井交错井网的产能公式进行理论研究,得到符合低渗透油藏的公式。井网优化时,给定水平井无因次长度,在其他参数不变的情况下,改变井网形状因子大小,计算水平井无因次产量,从而得到水平井无因次产量随井网形状因子变化的规律曲线,在曲线上找出水平井产量的最大点,由此得到低渗透油藏不同面积、不同油层厚度时,不同无因次长度对应的最优井网形状因子。     

边水驱动油藏单井产量公式在文南油田的应用

针对文南油田边水驱动油藏新区产能及边水能量预测难度大的问题，根据渗流原理，提出了把断层遮挡、低部位边水驱动的单井生产问题，简化为无限大地层中供给边界稳定、井位对称分布的环形井排的生产问题，并推导出边水油藏单井产量公式。该公式较好地解决了新区产能预测和边水能量确定等难题，对其它边水驱动油藏也有很好的推广应用价值。