水平井筒段长度优化设计

论文摘要

随着水平井长度的增加,水平井与油藏的接触面积相应也增加,这可以获得较高的采收率和较大的采油速度。但井筒中的流动阻力也相应增加,这对井的生产率有直接的负面影响,同时水平井内摩擦损失引起的压降对水平井生产动态也有较大影响,所以对水平井的产能进行准确估计已经提到很重要的位置。针对典型水平井产能公式进行计算比较,对有关影响因素,如渗透率、储层厚度、水平段长度、偏心距、地层损害等进行敏感性分析,为水平井的生产提供一定的理论基础。水平井筒内的摩擦压降对于水平井的生产动态来说是一个具有支配性的因素,对于筛管和割缝衬管完井摩擦压降将会变得尤其重要。考虑水平井单相稳流系统,联立油藏渗流模型和井筒流动模型,综合考虑摩擦损失造成的水平井筒压降和变质量流特点,建立了水平井筒存在压力梯度的变质量紊流与油藏耦合的模型,对模型微分方程进行数值求解。讨论摩擦压降对产量的影响,进而得到以产量为目标的最优长度对各项参数的敏感性分析。在耦合模型的基础上,还得到了一个求解最优长度的解析模型。从工程项目评估学角度考查单井的经济效益,与单纯考虑产量情况对比,并用实例加以验证。对于所建模型,采用理论分析和数值论证,为水平井现场生产提供了科学的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 课题提出背景及其研究意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 水平井井筒流入动态研究现状
• 1.2.2 水平井筒段长度优化设计研究现状
• 1.3 本文研究方法及技术路线
• 第二章 水平井产能预测及影响因素分析
• 2.1 典型水平井产能公式计算探讨
• 2.2 典型水平井产能公式实例计算
• 2.3 水平井产能影响因素
• 2.3.1 水平井产能影响因素
• 2.3.2 水平井产能影响因素敏感性分析
• 第三章 以产量为目标的最优井筒长度
• 3.1 问题描述
• 3.2 模型描述
• 3.2.1 油藏内流动
• 3.2.2 井筒内流动
• 3.2.3 油藏渗流与井筒流动的耦合模型
• 3.3 模型求解及编程思路
• 3.4 计算实例及敏感性分析
• 3.4.1 以产量为目标的优化模型
• 3.4.2 敏感性分析
• 第四章 考虑经济效益的最优井筒长度
• 4.1 以经济效益为目标的解析模型
• 4.1.1 考虑经济效益的井筒最优长度解析模型
• 4.1.2 流量和井筒长度的关系
• 4.1.3 层流状态的最优长度解
• 4.1.4 紊流状态的最优井筒长度解
• 4.2 以经济效益为目标的净现值优化模型
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢