水平井采油指数与油藏渗流的耦合研究.docx

水平井采油指数与油藏渗流的耦合研究论文导读：水平井以其泄油面积大、生产井段长、井底降小等优势。为了更好地提高水平井的产能。产能，水平井采油指数与油藏渗流的耦合研究。关键词：水平井，采油指数油藏深流，产能一、采油指数的影响因素分析目前，水平井以其泄油面积大、生产井段长、井底降小等优势，受到广泛关注。为了更好地提高水平井的产能，充分发挥水平井的开发潜力，必须对影响其产能的因素进行研究。首先对影响水平井采油指数的因素进行分析。1、水平井采油指数公式的推导在生产过程中，水平井泄油区的形状与垂直井不同，垂直井形成的泄油区可认为是一个圆柱体，而水平井所形成的泄油区是椭球体，泄油区的长半轴与水平井的开采长度有关。在不考虑油井表皮效应时，由Economides的水平井产能公式[1]推导出水平井采油指数表达式，Jh为水平井的采油指数，m3/(MPa·d);KH为水平渗透率，10-3μm2;h油藏厚度，m；B0为地层油体积系数，m3/m3；μ为流体粘度，mPa·s;a是水平井椭球体泄油区的长半轴，m;L为水平井水平段长度，m；β为渗透率各向异性系数，rw为井径，m；Kv为垂直渗透率真，10-3μm2。在存在渗透率各向异性的油藏中，当考虑水平井伤害表皮效应时，根据伤害形状的几何结构，Hawkins推导出了水平井表皮因子的计算公式[1]，从而推导出考虑了表皮效应的水平采油指数计算公式。论文写作，产能。Seq’为Hawkins表皮因子；K为地层原始渗透率，10-3μm2；Ks为地层伤害后渗透率真，10-3μm2；ahmax为水平井伤害截面的长轴，m。2、影响水平井采油指数的因素大多数油藏在一定程度上都存在着渗透率各向异性，尤其在砂岩油层中，而岩夹层是一种常见现象，可能存在严重的各向异性。所以对于开发砂岩油层的水平井，更应该重视地层非均质性对水平井产能影响。假设一口水平井的水平段最大长度304.8m，水平泄油半径507.45m，油藏厚度15.24m，流体粘度1.7mPa·s,水平渗透率2μm2，地层体积系数1.1m3/m3。当不考虑表皮效应而渗透率各向异性系数为0.1，0.25，1，4，10时，分别计算水平井的采油指数。同时，还计算了油藏厚度为7.62m和30.48m时的采油指数。论文写作，产能。研究表明，当油层厚度一定时，随着渗透率各向异性系数的增大，采油指数趋于减小。并且当油藏厚度为15.24m时，渗透率各向异性系数等于1即均质油藏，采油指数为159.32m3/(MPa·d)；而当渗透率各向异性系数为4时，即水平渗透率是垂直渗透率的16倍时，采油指数为114.0m3/(MPa·d),产能下降；当渗透率各向异性系数为0.25时，即垂直渗透率是水平渗透率真对产能的影响明显比水平渗透率要大，而且这种影响随着油层厚度的增大将更加显著。因此，在水平井钻井之前，必须对地层的水平与垂直渗透率真进行测定，应沿着最小水平应力方向钻井，以减小渗透率各向异性的影响；同时也可采取水力压裂技术，对地层进行改造，发挥出水平井的潜能]。在相同的钻井工艺下，钻一口水平井比钻一口垂直井费时长，致使产层与钻井液的接触时间相对较长，这样就加大了井底污染程度。利用公式(3)，假设在油藏非均质系数一定的情况下，伤害椭圆锥的最长水平轴分别为0.518，0.762，1.006m，计算表皮因子和采油指数，并做出产能变化指标数据。经实验，对于一口水平井，随着伤害程度的增大，水平井的产能将明显降低。论文写作，产能。当伤害椭圆锥的最长水平轴为0.762m,表皮因子为0时，采油指数为114.04m3/(MPa·d)；而表皮因子为26时，采油指数为38.57m3/(MPa·d)，产能降低了66%。因此，在钻井过程中选用合适的钻井液，通过减少泥浆固相和钻井过程中选用合适的钻井液，通过减少泥浆固相和钻井岩屑进入地层，减少固井水泥浆对地层的侵入等措施，达到降低井底污染的目的是十分必要的。论文写作，产能。地层渗透率各向异性对水平井产能影响非常显著，特别是地层垂向渗透率的影响起着主层作用。在水平井钻井、作业过程中造成的表皮效应对产能影响也较大，建议在施工中昼减少油层污染，这样能充分发挥了水平井的产能。对已生产的水平井，可以通过水力压裂、基质酸化等措施进行油层改造，以减小渗透率各向异性和表皮效应两方面的影响，使油井增产。二、油藏渗流的耦合研究1、井筒—油藏的耦合模型油藏和井筒的耦合条件为：1)从油藏流入水平井的流量和水平井筒内的流量平衡；2)井筒内压降和油藏中的压降在井壁处相等。利用该条件，把井筒模型方程式（9）和油藏模型方程式（13）结合起来得到井筒／油藏的耦合模型。该模型是由2N个方程和2N个未知数组成的方程组。用迭代法对耦合模型进行求解，迭代格式如下：由初始值对P0=[PWf，PWf，…，PWf]开始，应用迭代格