低渗气藏水平井不同完井方式产能预测研究
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究赵国柱【摘要】对水平井产能优化预测方法进行了理论分析，现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响，在低渗透油藏中是不合理的。
本文提供了一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法，更加精确地预测低渗透油藏中压裂水平井的产能，并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。
结果表明，启动压力梯度越大，对压裂水平井的产能影响越大。
因此，建立低渗透油藏压裂水平井产能模型时，必须考虑启动压力梯度参数。
综合压缩系数越大，对压裂水平井产能影响越大，压降越大，其综合压缩系数对产能的影响越大。
因此，弹性开采油藏，需要对生产压差进行可行性优化设计，裂缝的最佳条数是4~5条，裂缝长度约120 m。
%The horizontal well productivity prediction method was analyzed in theory.However,the existing mathematical model and evaluation method does not consider the influence of start-up pressure gradient and the pressure-sensitive effect on fracturing horizontal well productivity,which is not reasonable in low permeability reservoirs.A method considering the effect of start-up pressure gradient and the pressure sensitive was provided in this paper.The results showed that the larger the start-up pressure gradient,the greater impact on the fracturing of the horizontal wellproductivity.Therefore,when the fracturing horizontal well productivity model was established in low permeability reservoir,the parameters of start-up pressure gradient must be considered.The larger integrated compression coefficient,the greater impact on fracturing horizontal wellproductivity. The greater the pressure drop,the influence on coefficient of the comprehensive capacity is larger.Therefore,when the elastic reservoir was exploited,a feasibility of optimization design of production pressure were needed.The best crack number was 4~5,and crack length was about 120 m.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P24-28)【关键词】压裂水平井;产能;低渗透;预测【作者】赵国柱【作者单位】中油辽河油田分公司，辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE348在过去的几十年里，低渗透油藏压裂水平井的实验和推广与日俱增[1-2]。
低渗油藏水平井产能计算方法研究
低渗油藏水平井产能计算方法研究低渗油藏是指渗透率小于1mD的油藏，这类油藏的特点是油层储量大但产能低，如何对其产能进行准确计算是油田开发中的重要问题之一。
水平井是迅速开发低渗油藏的有效手段之一，因为其具有多个火箭式射孔脉冲工具和人工智能控制系统的特点，可以在短时间内完成射孔、压裂和注产等多项工作，提高油藏产能。
本文旨在研究低渗油藏水平井产能计算方法。
一、水平井产能计算方法计算水平井产能的传统方法是使用井底流压数据建立压力传递方程，使用稳态流动理论，利用井底流体动力学公式进行推导。
这种方法的问题在于很难考虑井中流动状态的变化，另外，这些参数还会在生产过程中发生变化。
近年来，随着计算机模拟技术和人工智能技术的进一步发展，针对水平井产能计算问题，提出了基于人工神经网络（ANN）的方法。
这种方法首先采集水平井产量、压力、流量等多个因素的数据，然后进行数据处理、特征提取和模型训练，最终得到一个高度准确的产能预测模型。
相比传统方法，ANN方法基于大量实验数据训练模型，能充分考虑到各种参数的变化对产能的影响，在实际生产过程中表现出更好的预测精度。
二、数据采集和处理为了建立水平井产能预测模型，需要采集和处理大量数据。
一般会选取多个典型井作为样本进行实验和数据采集。
采集数据时应注意测量设备的准确性和精度，尽可能满足实验的要求。
在采集了产量、压力、流量等多项数据之后，需要对其进行处理。
首先要将数据进行离散，将连续的数据分为若干时间段进行处理，以得到更加精确的数据。
然后需要根据数据类型进行特征提取，只保留具有显著影响的特征信息，减小数据误差和波动幅度。
三、模型训练和评估在采集和处理数据之后，就可以开始进行模型训练了。
使用ANN方法建立预测模型，首先需要选择合适的模型结构和参数。
然后，将处理后的训练数据传入模型中，对模型进行训练，反复调整模型参数，直到模型收敛为止。
完成模型训练后，需要对模型进行评估。
可以使用均方误差（MSE）和平均绝对误差（MAE）等指标进行评价。
低渗透气藏有限导流裂缝水平井产能预测
Ｃ Ｆ Ｄ＝ Ｋ ／ ｏ ： ／ （ Ｋ ｘ ， ）
（ ４ ）
速不同 ， 且其渗透率远大于储层渗透率的压裂缝 （ 见
图 ｌ ｂ ） 。
式中： Ｃ 肋— — 无 量纲 裂缝 导流 能力 ；
Ｋ ｒ —— 裂缝渗透率 ， ｍ ；
［ 作者 简介］ 范海军 ， 男， 博 士， 副教授 ， 硕士生导师 ， １ ９ ７ ２年出生 ， １ ９ ９ ７ 年于石油大学 （ 华东 ） 获油气 田开发工程 硕士学位 ， 主要研究方 向为油气 田开发信息技术 与应用 ， 油气 田开发 理论 与系统工程 ， 数字油藏及数字油 田等。
Ｑ。 为缝 １ 、 ３的气体流量 ， Ｑ ： 为裂缝 ２的气体流量 ，
Ｐ 为井 筒 的流 动 压力 ， ｄ为缝 间距 ， 不 考 虑 表 皮 效
应（ 见图 ２ ） 。
Ｑ 。 ＝ 鼎 ： Ｑ
Ｑ：＝ Ｑ ２ ． ２ 表皮 系数不 为 ０时 的气 井总流 量
）
）
低渗气藏中， 气体渗流时易形成非达西效应 ， 将 非达西渗流过程考虑成 附加的表皮 系数 ， 此时当量
０ 引
言
对 于 油
目前 ， 压裂水平井是 开采低渗气藏较好的开发
方 式 。从 ２ Ｏ世 纪 ５ ０年 代 ， 国 内外 学 者
［ 十 二 二 十 二 二 ＋ 二 二 十 ［ ｔ 二 二 ＋ 二 二 ｆ 丰 ］ ＋
ａ ． 无 限导流 裂缝 系统
裂 缝
效 应和 非达 西 因子 等 因素综 合影 响 的有 限导 流裂 缝 水 平井 产能 研究 很少 。本研 究在 油藏 有 限导 流裂 缝 水平 井产 能 方程 基础 上 ， 推导 考虑 气体 滑脱 效 应 、 压
低渗气藏产水气井一点法产能试井研究
（ ４ ） Ｌ ｑ
考 虑 到高速 非达 西 和 机 械 表 皮 Ｓ的 影 响 ， 则 式 （ ４ ） 变 为
一 一
第一作者简介 ： 李元生 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 中国石油大学（ 北京） 油气 田开
发 工 程 在 读 博 士 。研 究 方 向 ： 石 油 天 然气 开 发。Ｅ — ｍａ ｉ ： ｌ ｙ ｓ ６ ８ ９ １ ＠
⑥
２ ０ １ ４ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
低渗气藏产水气井一点法产能试 井研 究
李元 生 李相方 藤 赛 男 徐 大荣
（ 中国石油大学石油工程教育部重点实验室 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ； 上海海洋油气 分公 司研究 院 ， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ）
比常规低渗一 点法产 能试井得到无 阻流量偏小 ， 所 以 在气井产水 时， 常规低渗 气藏 一点法产能评价 方Байду номын сангаас会高估 气 井的产 能。
同时， 该 实例 证 明 了该 方 法 是切 实 可 行 的 。
关 键词
低渗 产水 气井 中 图法 分类 号 Ｔ Ｅ ３ ４ ８ ；
一点法产 能试 井
ＫＫ
—
一
式（ ３ ） 中， ｑ ｑ 为水 相 和气 相 的产 量 （ ｍ。 ／ ｓ ） ；ｈ为
ｌ
：
（ １ ）
ｇ
油层 厚 度 （ ｍ） ； ｒ ｅ 为 气 藏 半径 （ ｍ） ；Ｆ ｗ 为 井 眼 半 径 （ Ｉ ｌ １ ） ； ｐ 为 井底 流压 （ Ｍ Ｐ ａ ） ； ｐ 。 为地 层 压力 （ ＭＰ ａ ） 。 令水 相 和 气 相 的 总 质 量 流 量 为 ｑ ＝Ｐ ｓ ｑ ＋ Ｐ ｗ ｑ ， 并且 定义 气水 两相 拟压 力为
低渗透气藏水平井产能分析
虑启动 压力 梯 度 和 高 速 非 达 西 效 应 时 无 阻 流 量 为 16. 699 × 104 m3 / d 。根据上述数据可以看出 , 高速非 达西效应对低渗透气藏水平气井生产存在一定的影 响 ,但较小 。这是因为水平井周围气体渗流的过流面 积很大 ,导致气体渗流速度较小 。因此 ,当气体渗流速 度较小时主要是受低速非达西效应影响 。
G =
p
响分析
( 5) dp, μZ ∫
p0
p
某气藏的基本参数 :渗透率为 0. 5 × 10 - 3 μm2 ,黏度 为 0. 015 mPa ・ s ,相对密度为 0. 6 ,压缩因子为 0. 89 ,面 积修正因子为 1. 1 ,地层压力为 30 MPa ,井径为 0. 1 m , 泄油半径为 1 000 m ,井长为 600 m ,储层厚度为 5 m 。 气井按无阻流量的 1/ 3 配产即 6 ×104 m3 配产 时 ,由式 ( 6 ) 作考虑启动压力梯度影响的压降分布曲 线 ; 并由式 ( 8) 作水平段长度与产量的关系曲线图 , 结 果如图 2 、 图 3 。由图可知 ,当其他参数一定时 ,随着启
v = K dp λ - B , μ dr
dp >λ B dr dp λ ≤ B dr
( 1)
0,
将式 ( 1) 变形可得到压降公式 :
μ dp =v +λ B 。 dr K
因此 ,可以认为在低渗透气藏中 ,气体渗流产生的压降 等于达西流动产生的压降和考虑启动压力梯度产生的 压降之和 ; 同时考虑启动压力梯度及高速非达西效应
2p λ ζ,ψ ) 到 (ζ B 。采用目前气田常用单位 , 从 ( i , μZ ψ i ) 进行积分 ,整理得到稳定渗流的压力分布 : (ψ ) - 0 . 636 6 α ζ ζ ) = cG ( sinh i - ψ i - sinh -3 1 . 29 ×10 α q sc T (ζ ) ( 6) i - ζ
水平井产能预测方法及动态分析
姓 名： 吕广忠 电 话： 8715985 E-mail: dzylgz@ 单 位：地科院断低室
前
言
水平井技术作为老油田调整挖潜提高采收率、新
油田产能建设实现少井高效开发的一项重要技术，于
90年在我局开始应用，经过“八五”科技攻关和“九
五”、 “十五”期间的不断发展完善，已形成了一套
Shd为水平井的钻井损害表皮系数； SS为套管内自然充填砂层的表皮系数
应用条件
绕丝管完井，等厚、 均质、无限大油藏、 单相流动
不同完井方式下水平井产能预测
4、砾石充填完井方式的产能预测 应用 条 件 :
J hG
套管预充填砾石筛管完井，等厚、均质、无限大油藏、单相流动
542.8K h h / B0 h h / 22 2 ln S hd S hp S G hrw / 2 L
9.081013 E1 B02 LG1 2 B0 LG1 P q0 q0 A12 1.127103 K G1 A1 9.081013 E2 B02 LG 2 2 B0 LG 2 q0 q0 2 A2 1.127103 K G 2 A2
应用 条 件
金属纤维筛管完井，等厚、 均质、无限大油藏、单相流动
PG
2 9.08 1013 EB0 LG 2 q0
a a 2 L 2 2 ln L/2
542.8 K h K v LPG SG q0 B0
B0 LG 1.127 103 K G A
A2
q0
不同完井方式下水平井产能预测
5、金属纤维筛管完井方式的产能预测
5英寸绕丝 筛管, 地层 砂粒度中 值0.42mm. 其它同左
低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究
contents •引言•低渗透气藏水平井开发技术概述•水平井开发技术经济界限研究•低渗透气藏水平井开发技术方案优化•低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究结论与建议•低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究案例分析目录研究背景与意义低渗透气藏在我国天然气资源中占据重要地位，但由于其储层物性较差，开发难度大，需要采用水平井等先进技术提高单井产量和采收率。
目前，对于低渗透气藏的开发技术经济界限研究尚不充分，缺乏定量分析方法和相关指标体系，导致开发决策缺乏科学依据，存在一定的盲目性。
因此，开展低渗透气藏水平井开发技术经济界限研究具有重要的理论和实践意义，可以为优化开发方案、提高投资效益和降低开发风险提供指导。
研究目的研究方法研究目的与方法低渗透气藏特点03水平井技术的适用范围水平井开发技术简介01水平井技术定义02水平井技术的优势技术经济界限研究的重要性控制开发成本通过技术经济界限研究，可以找出最适合的钻井方案和生产方案，从而降低开发成本。
指导未来开发通过技术经济界限研究，可以了解不同开发方案的技术经济效果，从而指导未来的开发规划和决策。
提高开发效益开发方案和技术路线，从而提高开发效益。
基于给定的地质储量和工程条件，预测不同开发方案的经济效益，选择最优方案。
动态分析法考虑资金的时间价值，预测未来现金流，计算开发方案的内部收益率和净现值等指标。
静态分析法技术经济界限研究方法VS不同渗透率和储层深度的影响水平井长度和钻井液的影响优化目标与约束条件优化目标提高低渗透气藏采收率、降低开发成本和提高经济效益。
约束条件资源储量、地质条件、技术水平、经济因素等。
方案优化与对比分析水平井设计优化包括井眼轨迹优化、水平段长度优化、钻井液体系优化等。
压裂技术优化针对低渗透气藏特点，采用多段压裂、水力喷射压裂等技术。
增产措施优化采用综合酸化、二氧化碳吞吐等措施提高单井产能。
方案对比分析通过对不同方案的开发效果、成本投入等方面进行对比分析，选择最优方案。
低渗透油藏压裂水平井产能预测
低渗透油藏压裂水平井产能预测摘要：压裂水平井是有效开发低渗油气藏的主要手段，压裂水平井产能是决定开发成败的关键技术指标。
某油田是典型的薄互层低渗透油藏，水平井压裂技术得到了广泛应用，压裂后水平井产能的预测对于压裂施工及油田开发具有重要的指导意义。
根据地质特点建立单井数值模拟模型。
对其进行了修正等时试井数值模拟。
模拟结果表明，储层渗透率和储层有效厚度是影响油井产能主要因素，建立不同裂缝条数的压裂水平井的二项式产能方程系数，该方法能够节省大量时间和成本，适合现场快速评价应用，为同类油藏的开发提供了借鉴。
关键词：压裂水平井；产能预测；数值模拟；导流能力前言目前已有的大多数水平井产能经验公式没有对涉及的参数进行系统分析，精度不能完全满足矿场应用的需求。
采用“ 正交试验”法，建立的单井数值模型，模拟低渗油藏压裂水平井修正等时试井过程。
在此基础上对所得结果进行极差分析，找出影响压裂油藏水平井产能的主要因素，建立压裂水平井产能方程的系数与影响产能的地质因素之间的关系，得到新产能计算经验公式。
现场应用表明该组经验公式具有较高的精度和适用性。
1 产能预测公式的建立2裂缝产能影响因素从图3可以看出，裂缝的导流能力是影响裂缝效率的重要参数。
一般来讲，随着导流能力增加，单裂缝的采油指数增加，水平井两端的裂缝采油指数变化大，中间裂缝的采油指数变化小。
因此，对于压裂的水平油井在进行压裂施工时，应尽量加大水平井两端压裂规模，降低中间裂缝的压裂规模，有效提高裂缝的利用率；对于压裂后注水的水平井则要反之操作。
同时，对于分段压裂的裂缝，并不是导流能力越大越好，而是存在一个相对合理的最佳值，也就是采油指数随导流能力的增幅最大，而且其导数值的最高点。
因此，在压裂规模的选择上，必须进行多方案的优化预测，提高水平井分段压裂的经济有效率。
3 单井数值模型建立根据油田地质特征、储层特征及流体性质，采用Eclipse软件的三维两相黑油模型进行模拟。
低渗透油藏压裂水平井产能预测研究
考虑启 动压力 梯 度 的影 响 。对 于低 渗 透 油 藏 ， 在计 算 压裂 水平井 产 能 时 ， 不 考 虑启 动 压 力 梯度 往 往 造
成计算 的 结 果 不 理 想 。 因此 ， 在 前 人 研 究 的基 础 上， 建 立 了考 虑启 动压 力 梯 度 的压 裂 水 平井 的产 能
预测公 式 。
渗 透油藏 压 裂 水 平 井 产 能 对 水 平 井 优 化 设 计 具 有
重 要 的指导 意义 ¨ 。 在 国 内外 学 者 对 压 裂 水 平 井 的稳 态 产 能 研 究
１ 低渗透油藏压裂水平井的稳态 产能
计算模 型
在水 平井进 行水 力 压 裂 时 ， 得 到 的裂 缝有 三 种 形态 ： 垂直 裂缝 ， 纵 向裂缝 ， 水平 裂 缝 。现 主要 研 究 的是 最常 见 的也 是 效 果 最 好 的垂 直 裂 缝 下 的水 平
端部 的压力 （ ＭＰ ａ ） ； Ｐ 为 裂缝 内部线 性 流 和径 向流
交界处 的压力 （ ＭＰ ａ ） 。 裂缝 中生产 压差 计算 式（ ７ ） 中需要 确定 裂缝 端 部 压力 与 井 底流 薹 ｋ ｓ Ｌ ｗ ￣ ｉ ｌ ， （ × ｌ ０ ‘ ’ ｍ ） ． 为 水 平 渗 透 率 １ ． ２
第 ｌ ３卷
第 ３期
２ ０ １ ３年 １ 月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ ． １ ３ Ｎｏ ． ３ Ｊ ａ ｎ ．２ ０ｌ ３
１ ６ ７ １ — １ ８１ ５（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ５ ８ ４ — ０ ４
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
带状低渗透油气藏中纵向双分支水平井在不同完井方式下的产能公式
关键词
低 渗透
带状油 气藏
分支水平井
齐成伟
产能公 式
割缝衬 管
砾 石充填
中图法分类号
Ｔ ２７ Ｅ５ ；
文献标志码
Ａ
２０ ０９年 １ ２月 ２ ８日， 国石 油大 学 （ 京 ） 读 中 北 在 硕 士齐 成伟 发 表 了带 状 油 气 藏 中横 向水 平 井 和 纵
实 Ｊｓｉ ｏｈ 公式 和 Ｂ ｐ ｃ￣公式 ， ｏａｏ 分别 为 齐成伟 导 出 的 圆形 油气 藏 中辐 射 状 分 支 水 平 井 拟 三 维 产 能 公 式 在生 产段相 接 、 分支数 为 １时 的退 化公 式 Ｉ 。 ｓ ］ 实际水 平 井 近 井 地 带 的 渗 流 场 较 为 复 杂 且 渗
摘 要
为 了预测带状低渗透 油气藏 中纵 向双 分支 水平 井在 不 同完井方 式下 的产能 ， 分析 钻、 完井过 程 中产 生 的表 皮 系数
后， 通过 等值渗流 阻力法成功地将齐成伟 公式推广 为带状低渗透 油气藏 中纵 向双分 支水 平井在裸 眼完井、 割缝衬 管完 井和 砾
石充填完井方式下的产 能公 式。
百ｒ √ ！ 二 丽 １ｅ ！ ｈ／ ａｈ
四川仁寿人 ， 研究方 向： 复杂 油气 田渗流及 开发等领域 的基础 理论
及应用技术研究 。 通信作者简介 ： 杨浩 珑（９ Ｏ ） 男 ， １８ 一 ， 汉族 ， 硕士 ， 四川广安人 ， 研究 方向 ： 油气 田开发 、 油气储运等领域的理论和技术研究。
２ ５期
张烈辉 ， ： 等 带状低渗透油气藏 中纵 向双分支水平井在不 同完井方式下 的产能公式
为储 层 厚度 ，Ｉ 为 供 给 边 界 压 强 ，ａ Ｐ Ｉ； Ｔｐ Ｐ ； 为 井 底 压 强 ，ａ ａ为带 状油气 藏 中两供 液 面 问 的距 离 ， Ｐ； ｍ；
不同完井方式下水平井产能预测
５２８ ｈ／ ｏ ４． ｈＢ ｕ Ｋ ｏ
一
（） ７
¨
ｃ
ｘ一 ２ Ｌ ａ／
ｃ ｓ （ 一 Ｉ ｘ＋ √ ｘ — １ ｏｈ ｘ） ｎ（
川
［
］
Ｂ ｒｓ ｖ公 式 ： ｏ ｉｏ
其中：
（ ｈ ２ ｐ ／ ｒ ）
Ｌ
’
Ｊ一——ｉ—５２（Ｋｈ—ｌ ｕ ｈ Ｉ ４ ／ —— ／ｎ 面 ４ ８ｈ／ ｏ 一 ｎ（ ｒ Ｌ） ．ｉ Ｌ Ｂ ￣ Ｌ） ｏ
数 的优化 。
关 键 词 ： 井 方 式 ， 能 预 测 ， 平 井 ； 皮 系数 完 产 水 表
１ 理 想 完 善 水 平 井 产 能 计 算 模 型 的 选 择 目前 ， 内 外 关 于 水 平 井 产 能 计 算 模 型 主 要 ：－ 国 ｉ ｆ
Ｊ ｓ ｉ 式 、 ｇ ｒ公 式 、 ｎ ｒ ｏｈ 公 Ｇｉｅ Ｒｅ ａ ｄ公 式 、 ｏ ｉｏ Ｂ ｒ ｖ公 式 、 ｓ 范子菲 公 式 。 虑 到储 层 的各 向异性 影 响时 ， 上述 考 对
（） ２
ｚ ＋ ） ， ｚ ［ 挚］ （肛ｚ ， ｚ ［
２ 实 际裸 眼完 井方 式水平 井 产能 模型
］
５ ２ ８ Ｌ Ｂ ｕ ４ ． Ｋｈ ／ ｏｏ
实 际 裸 眼 完 井 时 ， 壁 会 受 到 钻 井 损 害 和 完 井 井 损 害 ， 底 附 近 将 产 生 附 加 压 降 ， 而 降 低 水 平 井 产 井 从
摘 要 ： 文 针 对 水 平 井 在 裸 眼 完 井 、 缝 衬 管 完 井 、 眼 预 充 填 砾 石 完 井 以 及 套 管 射 孔 完 井 等 不 本 割 裸
同 完 井 方 式 下 的 产 能 进 行 研 究 ， 虑 地 层 伤 害 和 完 井 方 式 等 参 数 的 影响 ， 立 各 自的 产 能 预 测 的 数 学 模 考 建 型 。 通 过 实 例 计 算 ， 些 数 学 模 型 及 计 算 方 法 是 可 行 的 ， 以 用 来 指 导 水 平 井 完 井 方 式 的 选 择 和 完 井 参 这 可
分支水平井不同完井方式下产能预测研究
｛ ， ～ ３ａ ｌ 一 ］ ｝ ｎ ［ ２ ｈ ／ ｓ ｉ ｎ ｈ
（） ３
为 了在 相 同 的基础 条件 下 比较 分析 分支 水平 井
不 同 完 井 方 式 下 的 产 能 ．需 要 在 上 述 三 种 模 型 中 选
择其 一 作 为对 比基 础 。某油 田的储层 物性 及 设计 参
由于水 平 井 技 术 得 到 了广 泛 的应 用 ， 内外 许 国
多 学 者 提 出 了 预 测 水 平 井 产 能 的 计 算 公 式 『１然 １， ． ２ 而 ． 分 支 水 平 井 的 研 究 目前 还 不 多 。 从 ２ 世 纪 ６ 对 ０ ０
水 平井 产 能公式 如 下 ：
Ｑ ＝ ．７ ￣ ｈ ｐ （ｊ） ０１ ２８ｒ Ａ ｐ ／ ｚ ｋ Ｂ
・
４ ・ ３
苑 珊 珊 ， 拓 ， 景 明 ， 启 国 ： 支水 平 井 不 同 完 井 方 式 下 产 能 预 测 研 究 周 熊 刘 分
比较 相 近 ， 而且 相对 误差 也 不 大 。但 是 由公 式 可 以
看 出 ． 望 分 支 水 平 井 产 能 公 式 求 出 的 水 平 井 产 能 李
数 如表 １ 示 。 所
有效渗透率 流 体 黏度
Ｋ ｌ ｍ ＩＯ 。
生 产 压 差 泄 油 半 径
ｒｍ ｉ
原 油 密度
渗 透 率 比
Ｋｄ Ｋ
（ ａＳ Ａ ／ ａ ｍＰ ・ ） Ｐ ＭＰ
ｑ ｓｎ ｈ ３
ｎ Ｌ ２ 竹ｒ
． ， －
４
ｌ 一 ｎ
。
叠
Ｌ
ｎ Ｌ
２ｒ ＂ｒ ｒ
，
扣儿 ｎⅡ
ｎ
Ｌ
式 中 ： Ｓ一水 平井 割缝 衬管 堆 积砂 层 表皮 系 数 ， 算 计
低渗油藏水平井压裂产能预测与效果评价
图１ Ｃ Ｆ Ｄ与 ｆ（ Ｃ Ｆ Ｄ） 关 系 曲 线
ｋ ｈ （ ｐ 一Ｐ ）
ｑ ／
１ ＿ ８ ４ ２ Ｆ Ｄ ） ］
一 ： １ “ ， 【 ｃ ｍ， Ｉ
将上 式与普 通直井 拟稳 态产量 公式相 对 比有 ：
由此得 到 当量井 径计 算公 式 ： ２ Ｘ ｆ ｃ ｘ ｐ ｛ 一 ［ ３ ／ ２ ＋ ，（ ） 】 ） 通过 理论分 析 ， 可 得到 Ｃ Ｆ Ｄ与ｆ （ Ｃ Ｆ Ｄ ） 关 系曲 线 （ 如 图１ ） 。 因此在进 行 产能 评价 时 ， 可 以把 利用普 通直 井来等 效有 限导 流垂 直裂缝 直井 ， 从而更 决捷 的计 算得 到压 裂 井的裂 缝 产能 。 ２ ．压裂 水 平 井产 能预 测 ２ ． １ 产 能预测 公式 的建 立 图２ 五条 裂缝 系 统模 型示 意 图 设定 无 限导流压 裂 水平 井 中， 压力 均匀 分布 于水平 井井筒 ， 压 裂裂 缝具有 无 限导 流错力 ， 储层 渗流模 型 中存在５ 条间距 相等的 裂缝 ， 如 图２ 所示 。 根据拟 稳
鼯爨
无因次导流能力
图３ 采油 指数 随导 流 能力 的变 化 曲线
蓍
鏊
篱
导流能力可讲压裂裂缝分为低导流和高导流裂缝两种。 高导流裂缝常常被称为
鸯
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经 济 与 社 会
■Ｉ
低 渗 油 藏 水 平 井 压 裂 产 能预 测 与效 果 评价
谢 岩 彭 莲 杜光辉 韩晋伟
（ 青海 油 田采油 三 厂） ［ 摘 要］ 青 海 七个 泉油 田是 典型 的 薄互层 低 渗透 油 藏 ， 水平 井压 裂 技术得 到 了广 泛应 用 ， 压 裂后 水平 井产 能 的预测 对 于压裂 施 工及油 田开 发具 有 重要 的指 导 意义 。 本文 结合压 裂 水平 井 中裂缝 形态 分布 及裂 缝 中油气 的渗 流机理 ， 利用 当量 井径模 型建 立 了压裂 水平 井的产 能预 测 公式 ， 计算 得到 了分段 压裂 水平 井的产 量， 为 同类油 藏 的开 发提 供 了借 鉴 。 ’
气藏水平井非稳态产能预测新方法研究
维普资讯
６
２ ｋ ． ｎ ｈ — ／ｐ ， ： ｑＬ＾ ． ｑ Ｘ ’ － ＾ Ｌ
油
气
井
测
试
２０ ０ ６年 ８月
ｐｏ ：
一
无 因次 拟压 力 无 因次流 量 ｑ 。 无 因次时 问
＝
（０ １）
本文计算过程取井筒半径 ｒ 为无因次化参考
其中
＝ｐ 一 ｉ
ｄ （ ３ ｐ １）
Ｓｅｆ ｔ ｔ ｅ 算法反演求出实空问压力 Ｐ 。 即 ｈｓ ，
１
式 中： 一 标准化拟压力 ； ｐ——参考压力 ， ａ ＭＰ ；
— —
地层渗透率 ，ｍ ； ｙ 地层有效厚度 ， ； ｉ ｎ 地层孔隙度 ， 小数 ； 气体粘度 ， Ｐ ・； ｍ ａｓ
＝
＝
ｒ
）＋
２ Ｋ ）ｓ 音…丌ｗ ａ ｏ ｃｎ ｃ ］ （ ｏ￣ Ｚｄ
０ｒ （ ） ＋
采用不稳态 的气藏渗流与井筒耦合情况下的生产动 态分析 ， 以新 的生产系统分析方法
递减 情况 。
２ Ｋ ）ｓ 音…丌ｗ ａ （ ｏ ｃｎ ｃ ］ １ （ ｏ￣ Ｚｄ ）
摘要
针对高产气藏储层特征 ， 建立起气藏水平井非稳态产能预测模 型， 对高产气藏的产能进
行分析和预测。实例分析表 明， 通过该模型形成的基于气藏 与井筒耦合作用 的非稳态产 能预测新 方法， 对于单井产能预测具有优越性、 长远性和实用性。该方法可直接利用不稳定压力测试成果进 行预测， 还可通过生产动态资料拟合来确定地层参数和预测 ， 也可用来研 究不同工作制度、 完井方 式， 以及增产措施改善情况下的产 能变化 ， 为衰竭式开采 的气藏工程研究提供 了先进 的手段。
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法【摘要】随着我国经济的不断发展，我国石油工业在发展过程中面临着新的挑战。
低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法，对于石油的开采有着非常重要的作用，应用矩阵方程、叠加原理以及复位势理论这三者中的数值分析求解方法，对相关裂缝位置中压力损失以及渗流阻力进行深入的分析与研究，重新的修正与推理出了低渗透油气藏压裂水井产能中的预测公式，这在很大程度上使计算出来的结果更加的精准、合理以及符合实际的状况。
利用修正与推理出来的预算公式，根据某一个实际低渗透气田中的实际情况，将压裂水平井产能中的几个非常重要的影响因素之间进行分析与对比，得出来的结论对于低渗透气藏压裂水平井的设计有着十分重要的实际意义。
【关键词】低渗透油气藏水平井产能计算方法在对低渗透油气藏进行开发的过程中，如果只是单一的采取水平井这一种方式进行开发，无法达到低渗透油气藏在开发初期所设立的目标以及相应的开发效果，所以，在低渗透油气藏的开发中经常采取水利压裂这一形式来产生出很多的裂缝，从而增强水平井中的产能。
但是在对低渗透油气藏压裂水平井产能中的预测公式进程推导的过程中，假设每一条裂缝都相等，而这一理论与实际中的状况不相符合，存在一定程度上的误差，按照推导出来的预测公式对压裂水平井产能以及每一条裂缝之间关系的变化曲线进行预测的结果，在一定程度上会出现相关的跃变。
1 低渗透油气藏压裂水平井产能预测公式的推导1.1 渗流模型的构建根据对低渗透油气藏压裂水平井产能研究的信息数据，做出相关的假设：（1）低渗透油气藏中处于上下封闭状态，且无限大非均质的地层，假设其水平渗透率是Kh，在这一地层的中心地带中有一口相应的水平井，假设这口水平井的长度为L。
（2）为了提升低渗透油气藏中的产量，在水平段的位置采取了压裂这一形式，在水平段中压裂出了N条处于垂直状态的裂缝，裂缝之间按照等距离进行分布，还穿过了低渗透油气藏整个油层中的厚度，假设裂缝中的渗透率为K1，裂缝的半径为X1。
低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究的开题报告
低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究的开题报告一、研究背景及意义低渗透气藏是目前油气勘探与开发面临的重要问题之一，其中压裂技术是提高低渗透气藏开发效率和增产的关键技术。
而压裂水平井是压裂技术的重要手段之一，已经在国内外广泛应用。
然而，由于低渗透气藏具有地质构造、油层物性等特点，导致采收率较低，压裂水平井产能评价与优化研究是解决该问题的有效途径。
现阶段国内外对于压裂水平井产能评价与优化方面的研究已经有一定的进展，但是大部分研究都是针对单一场地的静态分析，缺乏对地质力学效应、流体动力学效应的考虑，在实际应用中存在一定的不足。
因此，本研究旨在通过开展低渗透气藏压裂水平井产能评价与优化研究，深入分析流体运移特性、地质力学特征以及流场破裂机制等核心问题，为提高低渗透气藏开发效率及增产提供科学、可行的技术方案。
二、主要研究内容及技术路线1. 分析压裂水平井的有利物理化学特征及地质力学特征，建立地质模型。
2. 采用数值模拟方法对地下流动及产水特征进行研究，分析形成机理，并对压裂水平井技术方案进行优化设计。
3. 分析压裂水平井的流场破裂机制，探究破裂发展以及裂缝扩展规律并建立相应的数值模拟模型。
4. 在实际封闭式压裂水平井工程中开展数值模拟试验，利用试验结果评价压裂水平井产能并进行优化设计。
5. 在模拟试验的基础上，结合实际勘探开发条件及地质条件，开展压裂水平井技术路线优化设计，包括技术方案、压裂参数、水平井井距等。
6. 结合分析研究结果，实地验证优化设计方案，得出可靠、可行的压裂水平井产能评价与优化方案，并对未来研究方向进行展望。
三、研究预期成果1. 对压裂水平井产能评价与优化方面的关键问题进行深入研究，掌握该领域的前沿技术和最新进展。
2. 建立低渗透气藏压裂水平井的地质模型和数值模拟模型，深入分析压裂水平井的流动特性、地质力学特性以及流场破裂机制等关键问题，并对压裂水平井技术方案进行优化设计。
3. 通过模拟试验，评价不同类型的压裂水平井产能，并得出优化方案，提高勘探开发利用效率。
低渗透含水气井产能预测新方法
式 中：ｊ ——气水两相（ Ｊ ＝ｇ ｔ ｗ） ； 厂 一导压系数 ，
Ｃ ＿ 压缩 系数 ， 对 于 水相 ＝Ｉ 。 ‘
；
４ ｆ ｌ ｎ ＋ １ 扫 ： ７ ｒ Ｋ ｈ Ｔ ｓ 【 Ｊ ４ ｒ ｒ Ｋ ｈ Ｔ ，
×
引人气水两相拟压力函数 ：
＝
，
Ｉ 『 ＝ （ 。 ＋
１ 硇 皿
一
）
则（ Ｉ ） 式可表示 为 ：
：
一
ｒ ｌ ｔ Ｏ ｔ
式（ １ Ｏ ） 为对拟压力修 正后 的低 渗透气 含水气井 稳定 产能 预测 的二项式产能方程。 （ ３ 实例计 算 ２ ） 大庆油 田某气井进行了产能试井 。 基本参数 为 ： 有效厚度 ９ ． Ｏ ｍ， 地 层有 效 渗透 率 ８ ． ６ ０ ６×１ ０ 。 ｍ ，气 层 温 度 １ ２ ５ ℃ ，地 层 静 压 ３ ３ ． １ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 气体 相对 密度 ０ ．５ ８ ， 有效 孔 隙度 ０ ． ０ ７ ２ ７ ， 井半径 ０ ．０ ７
由上 式可看 出其斜率为负值 ， 因此无法进行产能预测。 利用本文提 出的新方法获得
对 于无 限地层 ， 由（ ３ ） 、 （ ４ ） 两式分 别结合相应 的初 、 边 界条件 ， 即 可得到气水两相稳定 、 不稳定渗 流的数学模型 ， 其拟压力解分别为 ： 靛 解 ｐ
相 应的 二项式产能方程为： △ ／ 鼋 ｔ ＝ ９ ． ８ ｘ ｌ Ｏ ｑ ｔ ＋ １ ． ６ ７ ￣ １ ０ ‘ 。
行 产 能 预 测 的 问题 。
关键词 ： 低渗透 气藏 ； 产水 ； 拟压 力； 产能预测 ； 二项式方程
由于大庆油 田深层气井多为低孔低 渗储层 ，在气藏开采 过程 度 下 的 拟压 力 动 态 为 ： 中， 由于边水 、 底水及夹层水 的向井流动 ， 气井经常出现气和水 同时 在 ｔ ｎ 一 － ＜ｔ ＜ｔ ｎ时间段内的井底拟压 降等于前 ｎ 一 １ 个 产量产生 产 出的情况 。在应用纯气井理论【 ‘ ２ １ 进行产能分析 时， 解释结果不够 的拟压 降与产量变化产生的拟压降 的代数和 ， 则该时间 内的拟压降 准确 ， 有 时甚至 出现 曲线异常（ 反转） 情况 ， 无法进行产能预测 。经过 表达式 为 ： ， 分析研 究可知 ， 对于低渗透气藏 ， 由于产能试井所 需的稳定 时间较 长， 于是经 常在井底 压力并未稳定就 录取 资料 ， 便 导致井底压 力与 Ｌ ７， 实 际压 力不 符 ， 产能预测结果不准确等 问题 ， 甚 至出现产能 曲线异 上式即为产能测试过程 中不稳定流动的拟压降表达式 。 常 的情况 。虽然 ， 国内外多相流理论的研究较为成熟 ， 然而 ， 然而 将ｆ ７ ） 式整理为 ： 对 于气水两相渗流的理论及其压力 、 产能分析方法 的研究 目前还很 不成熟阎 ， 有待进一步深入研究 。 啡 为此 ， 为确定低渗透含水气井的准确产能 ， 制定 合理开发方案 ， 本文从渗流理论出发 ，对产 能分 析异 常情 况进 行了深入 的研 究 ， 提 啡 ｗ ｒ＋ 出了低渗透含水气井产 能预测 的新方法。 １气水两相渗流的数学模型建立及求解 在（ ８ ） 、 （ ９ ） 式中， 啡 为 Ⅲｗ ｆ 的修正值 ， 它是气井 产量 和生产 时 根据渗流力学理论 ， 广义气水两相渗流基本方程为 ： 间的函数。将（ ９ ） 式整理可得 ： ．
低渗气藏中分支水平井的产能预测公式
２ １年 ７ ０１ 月
Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｅ Ｐ Ｙ Ｉ Ｓ Ｅ Ｒ ＬＵ Ｇ Ｏ Ｈ Ｓ Ｃ
第９ 第３ 卷 期
低渗气藏中分支水平井的产能预测公式
王迎春 ” ，邱元瑞 王 帅 ” 马利娟 ， 窦建洋 ” 杨 凯 ， ， ， ， 侯嘉越 ’
１ 大庆钻探工程公 司钻井二公 司 ； ） ） ２ 冀东油 田公 司工程监督 中心 ； ） ３ 胜利石 油管理局塔 里木胜利钻井公 司 ； ４ 河 南油 田分公 司石 油工程技术研 究院 ； ） 庆油 田第一采 油厂试验大 队 ； ） ） ５大 ６ 玉门油 田分公 司炼化总厂
摘要 ： 文采用 齐成伟 的环 形裂缝群 复势 通式 ， 本 重复 陈小凡 等人 的推 导过程 ， 出 了低渗 气藏 中分支 水平井 的产 得 能预测公 式。结果证 明， 该预 测公式 可以严格退化 为陈小凡 等人 的低 渗 气藏水平 井产 能修 正公式。 关键 词 ： 低渗 气藏 ； 支水平井 ； 能公 式 分 产
Ｉ
（） ４
Ｈ筹＋
采用齐成伟 的环形裂缝群复势通式 ， 重复陈小 凡等人的推导过程 ， 便得到式 （ ） ４ 。为 了得到更符合 实际情况 的辐射状分支水平井产能公式 ， 齐成伟将 Ｔ ６Ｋ Ｂ 型 （ １ ａ ） 广 为 齐成 伟 模 型 （ １ ａ ａＯ 模 图 （） 推 图
（ ）。推广 过 程 中 ， ｂ） 采用 了环 形 裂缝 群复 势通 式
缝群 的内接 圆半径 ， Ｓ 为环形裂缝群 的外接 圆 ｍ； 。 半径 ， ｍ。如此替换 ， 陈小凡等人的公式便成功推广
度 ，ａ ｓ 为 气体 平 均 压缩 因子 ， 因； ｅ 无 ｒ 为供给半径 ， ｒ ｍ； ｗ
为 井 筒半 径 ， Ｌ为水 平 井 的生 产段 长 度 ， 为 ｍ； ｍ；
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西安石油学院学报 ( 自然科学版) Jou rna l of X i′ an Petro leum In stitu te (N a tu ra l Science Ed ition)
N ov. 2003 Vol . 18 N o. 6
文章编号: 100125361 ( 2003) 0620039204
图 7 射孔段长度对日产量的影响
图 4 地层渗透率对日产量的影响
313 水平井射孔完井产量分析
射流经过孔眼主要改变了井筒附近地区流线的 几何形状而影响井的产量, 但与裸眼完井相比, 射孔 在大多数情况下对流动有不利的影响. 射孔对井筒 附近地层的挤压作用所形成的压实带的影响可以用 一个表皮系数来衡量. 这个表皮系数的大小与射孔 参数如孔深、 孔径、 孔密、 射孔段长度和压实带厚度 等有关, 其中射孔段长度对表皮系数的影响最大 ( 图 5) , 其次是射孔深度和射孔密度, 孔径和压实带对表 皮系数的影响较小 ( 图 6).
p
7 w f ( 定压) ;
( 8)
水平井在生产过程中, 井筒内存在变质量流动, 所以水平井筒内存在压力降. 对单相气井来说, 水平 井筒内的压力降主要是井筒摩阻损失、 加速度损失 和混合损失的和. 从图 1 中可以看出, 由于水平井筒 内变质量流的存在, 压力沿水平井筒端部到井底在 逐渐减小. 水平井筒内的压力降大约在 1 kPa. 水平 井 筒内的产量低于不考虑变质量流动的产量 ( 图 2) , 变质量流动使得水平井筒内存在压力降, 导致不 同井段上由地层流入井筒内的气量也不相同.
低渗气藏水平井不同完井方式产能预测研究
Productiv ity pred iction of a hor izon ta l ga s well in low- perm eab il ity ga s reservo ir under d ifferen t well com pletion form s
图 10 裂缝的导流能力对累积产量的影响
[ 1 ] 李晓平, 刘启国 . 水平井产能影响因素分析 [J ]. 天然
图 9 裂缝长度对日产量的影响
况 ( 图 11).
气工业, 1998, 18 ( 2) : 53256.
[ 2 ] 范学平, 任书泉 . 水平井渗流分析 [J ]. 西南石油学院
基金项目: 中国石油天然气总公司中青年创新基金项目; 中国石油天然气总公司油气藏改造重点实验室 2002 科技攻 关项目 作者简介: 王掌洪 ( 19632) , 男, 江苏江阴人, 在读博士, 主要从事油气田开发研究.
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西安石油学院学报 ( 自然科学版)
式中, S p 为射孔表皮系数; S bf 为局部射孔地层的表 皮系数; S Ηd 为井斜表皮系数.
过分析发现, 水平井段长度、 地层渗透率、 生产压差 ( 和 地层厚度都是影响产能的重要因素 图 3 和图 4). 从比较中可以看出, 影响水平井采出程度的敏感 性因素是生产压差和地层渗透率, 其次是水平井段 的长度, 而地层厚度不是敏感性因素.
图 6 孔径对表皮系数的影响
图 3 水平井长度对日产量的影响
Bo risov, G iger, Jo sh i 和 R ena rd 等分别给出了预测
1 气藏渗流模型
111 基本假设
①箱形气藏中央有一口井, 产层均质等厚, 各向 异性; ②地层内为单相可压缩气体, 满足等温非达西 流动; ③忽略重力作用; ④气藏边界为封闭边界; ⑤ 水平井筒为变质量流动; ⑥水平井定压生产. 112 数学模型 1. 2. 1 拟压力 定义拟压力为 7 (p ) = 2
王掌洪1, 2 , 张士诚1 , 王玉芳1 , 牟松茹1
( 11 石油大学 石油天然气工程学院, 北京 昌平 102249; 21 江苏油田 试采一厂, 江苏 江阴 665265)
摘要: 根据气藏内气体的流动模型和水平井筒内流体的流动模型, 建立了气藏- 水平井筒流体流动 的耦合模型, 该模型充分考虑了气藏内的各向异性和气体的非达西流动. 利用拟压力采用非稳态方 法求解气藏水平井的产能模型, 预测了裸眼完井、 射孔完井和压裂完井的水平井气井产能, 分析了 影响产能的因素, 并将其与直井压裂的产能进行了对比 . 关键词: 水平井; 变质量流; 非达西流; 拟压力 中图分类号: T E 328 文献标识码: A 近几年来, 国内外学者对水平井的产能进行了 很多的研究[ 1 ]. 一种是 Jo sh i 等人的方法, 该方法将 水平井的三维渗流问题简化为两个相互关联的二维 渗流问题, 即平行于水平井井轴平面内的渗流和垂 直于水平井井轴平面的渗流, 然后利用势能理论导 出水平井的产能公式; 另一种是 B abu 的方法, 该方 法是通过建立稳定渗流数学模型, 用数理方法求解, 获 得 水 平 井 产 能 公 式. 关 于 水 平 井 产 能 的 计 算,
57 f 5x
f
x= 0
x= 0
RT q ( 定产) , M w hK f pw f p = 2 d p = 7 w f ( 定压). p0 Λ Z
= -
∫
p p0 p1 p0
( 9)
( 3) 初始条件
地层: 7 裂缝: 7
f
t= 0
= 2
t= 0
∫ΛZ dp = 7 ; p = 2 ∫ΛZ dp = 7 .
图 8 孔深对日产量的影响
314 水平井压裂完井产量分析
通过对水平井压裂产量进行分析, 发现影响水 平井产能的主要压裂参数有裂缝内的导流能力、 裂 缝长度、 裂缝条数、 裂缝间距和裂缝位置等 ( 图 9 ). 在压裂完井的水平井中, 对于生产压差和水平井段 长度对气井产能的影响与裸眼完井中的影响基本相 似 . 其中由于本模型的计算是针对低渗气藏的, 所以 裂缝内的导流能力对气井产能的影响不是很明显 ( 图 10) , 因此压裂改造的目标应该是造长缝而非单 纯的提高裂缝导流能力.
图 1 水平井筒内的压力分布
图 2 水平井筒内的产量分布
312 水平井裸眼完井产量分析
水平井裸眼产量受多种因素的影响, 如水平井 长度、 水平井的井底流压、 水平井的位置、 地层渗透 率、 地层厚度等, 各因素对产量的影响程度不同. 通
王掌洪等: 低渗气藏水平井不同完井方式产能预测研究
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收稿日期: 2003204226
∫ΛZ dp.
p0
p
p
( 1)
式中, p 为压力,M Pa; Λ 为天然气黏度, m Pa s; Z 为 天然气压缩因子. 11212 紊流校正系数 Ρ Ρ = 1 时为达西流公式, Ρ < 1 为非达西流公式. 11213 表皮系数 考虑射孔对地层造成的影响, 在此将射孔的影响用表皮系数来表示, 通过计算表 皮系数的大小来分析射孔因素对气井产量的影响. 表皮系数为 1 1 15. 6 ( 3) S t = S bf + Sp + S Ηd . 0. 6 Χ 20
表 1 地层及水力裂缝参数
气层有效厚度 m 地层垂向渗透率 Λ m2 地层水平渗透率 Λ m2 地层孔隙度 % 裂缝孔隙度 %
15 0. 5 1. 5 2 25
缝孔隙度; K , K f 分别为地层、 裂缝渗透率.
113 边界条件 ( 1) 外边界条件
地层:
57 5x 57 5x
x= 0
x = lx
稳定流动状态下的产能计算方法. 目前, 国内外学者对水平井的产能预测大部分 是建立在稳定或拟稳定流动的基础上, 给出的产能 公式大部分是解析式[ 227 ] , 对非稳态渗流气藏水平井 的产能预测还没有进行系统研究. 本文利用数值模 拟方法建立三维地层与变质量井筒流动耦合的气藏 水平井产能预测模型, 预测裸眼完井、 射孔完井和压 裂 3 种完井方式下的水平井气井产能. 分析了影响 产能的因素, 并将其与直井压裂的产能进行了对比, 结果显示出水平井的强大优势.
57 5y 57 = 0, 5y
= 0,
y= 0
y = ly
57 5z 57 = 0, 5z
= 0,
z= 0
= 0, = 0; = 0. ( 6) ( 7)
单井控制面积 m 2 井筒直径 m 气体黏度 m Pa ・ s 地层原始压力 M Pa 综合压缩系数 M Pa 1
1×106 0. 1 0. 025 12 0. 001 1
( K Ρg
压力, 再根据新的井筒压力、 地层压力和裂缝压力求 解一组新的产量值, 并与产量初值进行对比, 看是否 在误差范围内, 如不在误差范围内再根据新的地层 压力、 裂缝压力和井筒压力重新进行迭代计算, 直到 达到要求的精度为止.
3 实例计算及分析
结合某气藏的地层参数 ( 表 1 ) , 对水平井不同 完井方式进行产量预测.
i fi
p
( 10) ( 11)
2 数学模型的求解
利用有限差分方法对地层和裂缝内的数学模型 分别进行求解 . 在对地层和裂缝进行网格划分时, 把 裂缝和气藏作为两套单独的系统分别进行处理, 对 裂缝和气藏划分不同的网格系统, 根据两者之间的 关系, 联立求解. 对差分方程的求解采用高斯塞德尔 迭代法, 对裂缝和地层分别进行迭代, 先假设一组已 知的裂缝压力、 地层压力和水平井筒压力初值, 将裂 缝压力初值代入地层差分方程中进行迭代计算, 求 出地层新的压力值, 再将其代入裂缝的差分方程中 求出新的裂缝压力, 求解水平井筒中的产量初值和 井筒中的压力损失, 根据压力损失求解井筒中新的
z = lz
57 f 57 f 裂缝: x = lf = 0, 5x 5y ( 2) 内边界条件 地层: r 7 裂缝: 7 57 5r
r= rw r= rw
y= w f
57 f = 0, 5z
( 定产) ,
311 井筒变质量流的影响