水平井的产能分析理论研究

论文摘要

在油田开发过程中,水平井技术以其泄油面积大、渗流阻力小等优势在国内外石油工程领域得到了广泛应用,但是水平井在提高油气井产能的同时也增加了成本及技术上的难度,甚至一部分水平井的产量很低、经济效益并不理想,因此并不是任何情况水平井都会产生很好开发效果。要想能够使水平井技术充分地发挥出其应有的效果,就必须对水平井的基础理论,如渗流理论、产能分析等方面进行深入、全面的研究。目前在水平井产能方面,还有许多问题需要进行深入研究。本文主要进行了以下研究:(1)在对目前经典的水平井稳态产能公式进行深入研究分析的基础上建立了新的水平井稳态产能公式。本文将流体的三维流动近似为水平和垂直两个平面内的二维流动,分别应用径向流模型和单向流模型进行研究,应用等值渗流阻力法得到两个平面内的渗流阻力,进而得到新的水平井稳态产能公式。(2)水平井生产过程中其产能会受到很多因素的影响,本文对油藏特性、油井特性以及地层损害程度三个方面的因素对水平井产能的影响进行全面、深入的研究,并通过实例曲线加以说明。(3)针对低渗透油藏非达西渗流的特点,从其启动压力角度入手建立了低渗透油藏水平井产能公式。对启动压力及生产压差对其产能的影响进行了实例分析。(4)运用镜像反应法、势的叠加原理以及等值渗流阻力法建立了气顶油藏、边水油藏、顶底封闭油藏以及底水油藏的水平井产能公式。(5)给出了底水油藏油水两相流动的修正公式,并对修正后公式进行了实例验证,证实了其准确性;分析了底水油藏水平井底水脊进机理,并对水脊的稳定条件进行了分析;(6)给出了水平井底水锥进临界产量国内外目前常用的公式;给出了临界生产压差的推导过程;对底水油藏临界生产压差的影响因素进行了系统的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外水平井的发展状况
• 1.2.1 国外水平井发展状况
• 1.2.2 国内水平井发展状况
• 1.3 国内外水平井产能研究的发展状况
• 1.3.1 国外水平井产能研究的发展状况
• 1.3.2 国内水平井产能研究的发展状况
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 技术路线
• 1.4.3 本文完成的主要工作
• 第二章 水平井稳态产能公式理论研究
• 2.1 经典公式回顾
• 2.1.1 Borisov 公式
• 2.1.2 Giger 公式
• 2.1.3 Joshi 公式
• 2.2 经典稳态产能公式对比分析
• 2.2.1 经典公式的相同点
• 2.2.2 经典公式的不同点
• 2.2.3 实例对比计算
• 2.3 水平井稳态产能公式
• 2.3.1 新公式的推导及建立
• 2.3.2 实例验证计算
• 第三章 水平井产能影响因素分析
• 3.1 油藏因素
• 3.1.1 油藏类型
• 3.1.2 油藏渗透率各向异性
• 3.1.3 地层厚度
• 3.1.4 地层原油物性
• 3.2 油井因素
• 3.2.1 井眼轨迹
• 3.2.2 井眼尺寸
• 3.2.3 水平井段长度
• 3.2.4 水平井的偏心距
• 3.3 地层损害程度因素
• 3.3.1 表皮因子的定义
• 3.3.2 孔眼周围压碎及压实带表皮系数
• 3.3.3 污染带表皮系数
• 3.3.4 射孔几何表皮系数
• 3.4 其它影响因素
• 第四章 低渗透油田水平井产能分析理论研究
• 4.1 低渗透油藏渗流特征分析
• 4.1.1 压力的定义
• 4.1.2 渗流速度的定义
• 4.1.3 速度势的定义
• 4.2 低渗透油藏产能公式
• 4.2.1 低渗透油藏直井产能公式
• 4.2.2 低渗透油藏水平井产能
• 4.2.3 实例验证计算
• 4.3 水平井产能影响因素分析
• 4.3.1 生产压差的影响
• 4.3.2 启动压力梯度的影响
• 第五章 不同边界类型油藏水平井产能分析理论研究
• 5.1 气顶油藏水平井产能分析理论研究
• 5.2 边水油藏水平井产能分析理论研究
• 5.3 顶底边界封闭油藏的水平井产能分析理论研究
• 第六章 底水油藏水平井产能分析理论研究
• 6.1 底水油藏水平井产能公式
• 6.1.1 模型的建立及求解
• 6.1.2 水平井产能公式修正
• 6.1.3 实例验证计算
• 6.2 底水油藏水平井底水脊进机理及水脊的稳定条件
• 6.2.1 底水油藏水平井底水脊进机理
• 6.2.2 底水油藏水平井水脊的稳定条件
• 6.3 水平井底水锥进临界产量研究
• 6.4 底水油藏水平井临界生产压差研究
• 6.5 水平井临界生产压差影响因素分析
• 6.5.1 油水密度差对水平井临界生产压差的影响
• 6.5.2 各向异性程度对水平井临界生产压差的影响
• 6.5.3 水平井位置对水平井临界生产压差的影响
• 6.5.4 油水粘度比对水平井临界生产压差的影响
• 6.5.5 底水锥进高度对水平井临界生产压差的影响
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 论文摘要