考虑井筒内压降影响的水平井产能预测方法研究

摘要

二十世纪八十年代后期，水平井钻采技术作为开采稠油、低渗透、非均质、断块、裂缝以及底水和气顶等特殊类型的油藏的优势性技术在国内外许多油田得到迅速的发展。 近年来，随着水平钻采技术的不断进步和完善以及钻井成本的降低，特别是水平井由单井生产转向区块整体开发，水平井技术得到了更为广泛的应用。 但从开采现状来看，开采情况却不尽人意。初期产量高，约为直井的3～10倍，但稳产时间短、含水急剧上升。这种现象表明：包括产能研究在内的各种水平井的理论研究已经落后于生产技术的发展。 1.1研究的目的及意义人们最初对水平井筒水平段的研究，是视水平井筒具有均匀压力，油藏模拟中把水平段看成一条线汇，不考虑水平井段内流体的流动情况。在实际井中从水平段末端到生产端的井液流动是在一定压差下实现的。对于高渗油藏，长的水平井段以及高产井等情况，水平井段内流通的流动压差有可能和生产压差相比拟，这时沿水平段的流动对油藏的生产动态会产生较大的影响。另外，由于水平井筒沿程流体的不断流入，使得水平井筒内的流动成为一种沿流动方向质量流量逐渐增加的变质量流动。 从水平井筒变质量流动的研究历史来看，多数模拟方法只是简单地修正了圆管流动摩阻系数，没能充分考虑井筒内流复杂的流态，这将影响模拟结果的准确性。 油气井射孔是一门较新的边缘性专业技术，它是钻完井、测井、开发等专业学科共同关注的对象。各学科的快速发展推动了射孔技术的进步，同时射孔技术的发展也是各个相关学科进步的体现。在油气井完钻后和投产前，需要打开油气层，建立油气通道，即要对油层或气层射孔，这就是完井工程中的射孔技术；在油气田投入开发中，需要进一步改善油气流出、或水、气注入通道及产注剖面，要按开发方案配产配注、优化或提高单井产能，即要对已投产的油井、气井或注水井实施射孔，这就是采油工程中的射孔技术。因此射孔技术不仅是一种完井方法，也是一种增产措施，它在石油工程中具有举足轻重的作用，具有非常大的研究价值。随着水平井的广泛应用，对射孔水平井的研究也变得越来越重要 。

目录

英文文摘

声明

第1章前言

1.1研究的目的及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1水平井筒变质量流动压降计算研究

1.2.2水平井产能计算模型国内外研究现状

1.3本论文的研究思路和研究内容

1.3.1研究思路

1.3.2论文研究的主要内容

第2章水平井简变质量流动压降计算

2.1水平井筒内流体流动特性

2.2射孔完井水平井单相变质量流压降计算模型

2.3射孔完井水平井筒内气液两相变质量流动压降计算模型

2.3.1分层流压降计算模型

2.3.2分散泡状流压降计算模型

2.3.3环空雾状流压降计算模型

2.3.4间歇流压降计算模型

2.4井筒单相变质量流压降计算新模型

2.4.1模型的建立

2.4.2模型的求解

2.4.3模型的验证

第3章基于势函数理论的水平井产能计算模型

3.1单相三维稳态渗流模型

3.1.1势的基本意义

3.1.2射孔水平并筒上单个射孔孔眼在无界地层中产生的势

3.1.3射孔水平井筒上N个射孔孔眼在无界地层中产生的势

3.1.4底水、边水油藏中水平井的势的分布

3.1.5各参数计算方法

3.2油气两相渗流的基本微分方程

3.2.1油气两相渗流的数学模型

3.2.2油气两相稳定渗流的数学模型

第4章渗流模型与压降模型的耦合模型及其计算方法优选

4.1油藏渗流与井筒压降相耦合模型的建立

4.1.1油藏内流动模型

4.1.2井筒内流动模型

4.1.3模型的耦合

4.2耦合模型编程计算方法优选

4.2.1 MATLAB中大型线性方程组的求解

4.2.2 MATLAB中大型线性方程组的非定常迭代法

4.2.3模型求解方法

第5章实例计算及水平井各参数优选

5.1实例计算及误差分析

5.2射孔水平井各参数优化及敏感性分析

5.2.1射孔孔眼深度与产量的关系

5.2.2射孔孔眼半径与产量的关系

5.2.3射孔密度与产量的关系

5.2.4井简半径与产量的关系

5.2.5射孔相位角对水平井产能的影响

5.2.6原油粘度对水平井产能的影响

5.2.7水平段长度与产量的关系

5.3水平井单相向井流动态关系曲线

5.3.1水平井IPR曲线、井筒压力分布研究

5.3.2水平井单相井筒压降研究

5.4水平段长度优化设计

5.4.1以获得最高利润为目的的最优井长

5.4.2水平井优化井长的计算实例

结论

参考文献

附录

致谢