射孔水平井产能模型及分段射孔优化设计

论文摘要

针对非均质地层中水平井长水平井段同时开采存在的问题,在地层局部均质假设的基础上,将水平井筒分段考虑,采用拟三维思想,并考虑孔眼汇聚流动和水平井损害表皮对整个流动的影响,建立了井筒单元段上的油藏渗流模型;根据井筒压力损失包括摩擦损失和加速损失两部分的假设,提出井筒当量粗糙度概念,建立了井筒流动压力损失模型,经实际验证具有较高的精度;将油藏渗流与水平井筒内流动耦合,进行了射孔水平井产能的实例计算,计算结果与现场实际数据的平均误差为17.8%;根据底水油藏的水锥情况及地层产出液含水率随时间的变化关系,以经济极限含水率确定水平井的生产时间,综合考虑水平井开发投入产出的各种经济因素及其时间价值,以获得最大经济效益为目标,提出了水平井最优水平段长度的确定方法,计算结果表明该方法可用于指导水平井的油藏工程设计及管理;在水平井水平段长度优化的基础上,对长水平井段进行分段射孔、分段开采设计,使水平井在安全、高效生产的前提下发挥最大的产能潜力,使油田获得最大的经济效益。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.1.1 射孔水平井产能研究的主要特点
• 1.1.2 射孔水平井产能研究的意义
• 1.1.3 水平段最优长度及进行分段射孔优化设计研究的意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 水平井技术的发展概况
• 1.2.2 水平井产能研究发展现状
• 1.3 论文研究内容与研究计划
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法及技术路线
• 第2章 射孔水平井产能影响因素分析
• 2.1 射孔工艺及射孔参数对水平井产能的影响
• 2.1.1 射孔对油气层的损害
• 2.1.2 射孔参数对水平井产能的影响
• 2.2 地层参数对水平井产能的影响
• 2.2.1 油藏厚度对水平井产能的影响
• 2.2.2 地层各向异性对水平井产能的影响
• 2.2.3 地层非均质性对水平井产能的影响
• 2.2.4 油藏边界条件对水平井产能的影响
• 2.2.5 地层污染参数－污染程度及污染深度对水平井产能的影响
• 2.3 井筒参数对水平井产能的影响
• 2.3.1 水平段长度对水平井产能的影响
• 2.3.2 井筒半径对水平井产能的影响
• 2.3.3 井筒粗糙度对水平井产能的影响
• 2.3.4 水平井筒在油层中的位置对水平井产能的影响
• 2.4 流体参数对水平井产能的影响
• 第3章 射孔水平井产能分段数值计算模型
• 3.1 油藏渗流模型的建立
• 3.1.1 渗流方程的建立及坐标变换
• 3.1.2 油藏内流动
• 3.2 射孔水平井井筒内流动压降模型的建立
• 3.2.1 井筒压降模型的建立
• 3.2.2 井筒压降损失模型的准确性检验
• 3.3 射孔水平井产能分段计算
• 3.3.1 油藏渗流模型与井筒内流动模型的耦合
• 3.3.2 耦合模型分段数值计算产能的具体步骤
• 3.3.3 实例计算与分析
• 第4章 产能影响因素分析及射孔参数优选
• 4.1 射孔深度对水平井产能的影响
• 4.2 射孔密度对水平井产能的影响
• 4.3 孔径对水平井产能的影响
• 4.4 射孔相位角对水平井产能的影响
• 4.5 地层各向异性对水平井产能的影响
• 4.6 压实带厚度及压实程度对水平井产能的影响
• 4.6.1 压实带厚度对水平井产能的影响
• 4.6.2 压实带压实程度对水平井产能的影响
• 4.7 井筒在油层中的位置（井筒偏心距）对水平井产能的影响
• 4.8 原油粘度对水平井产能的影响
• 第5章 底水油藏中射孔水平井产能计算模型
• 5.1 问题描述及模型简化
• 5.2 见水前各井筒单元段的生产动态及见水时间预测
• 5.3 见水后井筒单元段上管壁流入流体的含水动态预测
• 5.4 见水后井筒主流含水率计算及油水两相流的简化处理
• 5.5 水平井总产能的确定
• 第6章 水平段最优长度及分段射孔优化设计
• 6.1 水平段最优长度研究现状
• 6.2 水平段长度优化
• 6.2.1 水平井生产时间及产油量的计算
• 6.2.2 水平井开发的经济效益概算
• 6.2.3 水平井投资的经济效益评估
• 6.2.4 最优水平段长度的确定
• 6.3 算例
• 6.4 水平井分段射孔、分段开采优化设计
• 6.4.1 水平井分段射孔研究
• 6.4.2 水平井分段射孔、分段开采设计方法
• 6.4.3 水平井分段采油工艺
• 第7章 结论
• 符号表
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果