考虑各向异性和偏心距影响的水平井产量公式推导、对比与应用(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

在水平井产量公式的应用中,经常会遇到各向异性和偏心距的问题,这一问题的解决涉及到计算结果的可靠性.目前,考虑各向异性和偏心距的水平井产量公式,均由Joshi提出.但Joshi只提供了公式的结果,而没有具体的推导过程,因此,很难判断公式的可靠性和正确性.在附录中,对考虑各向异性和偏心距的水平井产量公式,进行了推导,得到了新的结果和认识.通过Joshi和陈氏公式的实际应用表明:①各向异性对水平井产量的影响非常明显,而偏心距则影响较小;②Joshi的只考虑各向异性的水平井产量公式存在问题较大;(3)Joshi考虑各向异性和偏心距影响的水平产量公式,在对数的偏心距项中,不应该考虑非均质的影响,而且偏心距前应当是正号而不是负号.     

各向异性底水油藏水平井产能预测新方法

目前底水油藏水平井产能模型较多但计算结果与现场实际差别较大,因此有必要对其进行更为深入的研究。根据Joshi的方法将水平井三维渗流场处理为水平面和垂直面的两个平面流动,应用保角变换、势的叠加原理、镜像反映理论得到底水油藏水平井产量计算公式并对公式进行了各向异性校正,得到了新的底水油藏水平井产能公式,分析了水平井长度、地层各向异性和避水高度对水平井产量的影响。现场实例计算结果表明所建立的计算模型预测精度较高,对底水油藏水平井开发评价、编制开发方案具有重要的指导意义。     

预测水平井产能的一种新方法

对目前采油工程与油藏工程中广泛采用的几种水平井产能预测公式进行了分析,尤其对Joshi产能公式进行了重点分析,提出了在水平井产能计算时应采用有效渗透率较符合现场实际。同时还指出了Joshi水平并偏心产能公式的错误,进一步利用镜像反映原理推导出一种水平井产能预测的新公式,并利用现场实际油井参数进行了计算,其实际生产值与计算值相对误差小于17.5%,与Joshi公式的计算值对比计算精度高。建议在油田水平井产能预测中进一步验证。     

水平井产量公式的对比研究

由于水平井具有高渗流面积和低渗流阻力的特点,其产量较高,近15年来,水平井开采技术在中国油气田的开发中得到了广泛的应用。最常见的用于水平井产能评价的水平井产量公式有Borisov公式、Joshi公式、Giger-Resis-Jourdan公式、Renader-Dupuy公式和陈元千公式等。基于5种常用水平井产量公式的对比研究,提出了水平井产能指数、渗流阻力、表皮因子、非均质性和偏心距等指标的评价方法。     

各向异性底水油藏长水平井产能公式

底水油藏水平井产能是油藏工程分析的重要研究内容。现有的底水油藏水平井产能公式均是基于短水平井渗流模型提出的,但对长水平井产能并不适用,为了更准确地评价底水油藏长水平井产能,综合考虑各向异性和油井避水高度对长水平井产能的影响,并运用等值渗流阻力、势的叠加原理以及镜像反映等方法推导出底水油藏长水平井产能公式。通过实例分析发现,各向异性对长水平井产能影响十分显著,其产量较不考虑各向异性的公式所计算的产量同比下降了53.52%,在用短水平井产能模型预测底水油藏长水平井产能时油井的产油量较大,最大可达实际产油量的5.01倍,而底水油藏长水平井产能模型的计算结果则较为准确。     

胶囊型泄油区的水平井产能

在对Joshi水平井产能公式的椭圆型泄油区提出质疑的情况下,应用物理及数值方法分别重新模拟了水平井在地层中的渗流状况,提出新的水平井胶囊型泄油区的概念,最终利用等值渗流阻力原理推导了新的水平井产能公式,再结合现场水平井的生产数据对新公式与现有的水平井产能公式进行验证比较.新公式的计算结果与现场生产情况最为接近,明显优于...     

PRODUCTIVITY OF HORIZONTAL WELL IN CAPSULE-TYPE DRAINAGE AREA

在对Joshi水平井产能公式的椭圆型泄油区提出质疑的情况下,应用物理及数值方法分别重新模拟了水平井在地层中的渗流状况,提出新的水平井胶囊型泄油区的概念,最终利用等值渗流阻力原理推导了新的水平井产能公式,再结合现场水平井的生产数据对新公式与现有的水平井产能公式进行验证比较.新公式的计算结果与现场生产情况最为接近,明显优于其他水平井产能公式,因此认为所推公式可靠,具有可行性.应用新公式计算水平井产能较为合理,其结果符合度较高,具有较强的适用性,为油田预测水平井单井的产能提供了理论支持.     

井眼轨迹对水平井产能的影响

一般情况下,实际完钻的水平井并不是绝对水平的,井眼轨迹成波浪状起伏。当井筒弯曲程度较大时,采用常规水平井产能公式进行计算会产生较大的误差,因此有必要对这种水平井的产能特征做深入分析。文中将井眼轨迹弯曲的水平井近似认为是由一系列斜直井组成的连续结构,通过在垂直井产能公式中加入井斜拟表皮系数和部分穿透拟表皮系数2项参数修正,建立了各向异性油藏中斜直井的产能公式,并将该公式与Joshi水平井产能公式的计算结果进行了对比,研究了井眼轨迹弯曲对水平井产能的影响规律。结果表明,当地层各向异性较强时,井眼轨迹的弯曲可以克服垂向渗透率低的不利地质因素,保证水平井获得较高的产量,并且此时水平井的产能随着弯曲段倾斜角的增大而增大;当地层各向异性较弱时,井眼轨迹的弯曲会降低水平井的产能。      

提高水平井产能公式预测精度的方法研究

在水平井开发可行性论证及水平井优化设计中，水平井产能预测是决策方案的重要依据。实际计算分析表明，目前常用的水平井产量公式计算结果偏高，与实际值相差较大；具原因在于公式推导中假定地层是均质的、流体做单相流动等。通过考虑储层表皮系数、非均质性、多相流等影响水平井产量的因素，提出了校正产量公式的方法，校正后公式的预测结果与实际值接近，提高了水平井产能的预测精度。     

对非均质油藏Joshi公式的修正

用于非均质油藏产量计算的Joshi公式,不适用于水平渗透率各向异性的油藏上,建议采用将水平渗透率乘以校正系数(α=(K_x/K_y)~-n)的方法,对Joshi公式进行修正,该方法简便可行,适于常规应用.     

水平井产量公式的推导与对比

水平井是提高油井产量的一个重要工具。目前, 计算水平井产量常用的公式有: Borisov 公式、Joshi 公式、Giger等人公式和Renard-Dupuy 公式。基于Joshi 和Giger 对水平井产量公式的研究思路, 利用面积等值的拟圆形驱动半径和产量等值的拟圆形生产坑道的物理概念, 前者是把椭圆形的驱动边界转变为拟圆形驱动边界, 后者是把水平井段的长度转变为拟圆形生产坑道, 同时, 利用水电相似原理的等值渗流阻力法, 得到了一个新的计算水平井产量的公式。通过5 个公式的对比和应用表明, 该公式是实用和有效的。     

水平井产量公式分析

对水平井的产能公式进行了细致的研究，尤其对Ｊｏｓｈｉ的产能公式进行了重点分析。根据Ｇｉｇｅｒ和Ｊｏｓｈｉ的假设，用保角变换方法重新推导了水平井的产量公式，发现Ｊｏｓｈｉ公式中分母第二项少了一个“π”。进一步用等值渗流阻力法推导出在椭圆边界和直线供油边界条件下水平井产能公式。     

两种水平井产能公式对比研究

对比分析了水平井稳态产能计算公式陈氏公式和Joshi公式的异同。通过水平井产能影响因素：排驱面积、水平段长度、油层厚度、渗透率各项异性参数的对比计算,表明陈氏公式和Joshi公式计算的水平井产能随各种影响因素的变化趋势基本上是一致的。同时指出,由于陈氏公式中水平井椭圆排驱面积长轴半长的求解方法更合理且简便,因此陈氏公式现场实用性更强。     

An analytical model for production data analysis of under saturated oil reservoirs subjected to edge aquifer

Analysis of production data is an important method for estimating recoverable reserves and probable life of the reservoirs. Robust techniques for analysis of production data have been developed and widely used for many years. These methods range from the traditional Arps decline method to modern production data analysis. The most recent techniques are based on material balance time to account for variable operating conditions. In these methods, production rate and flowing bottom hole pressure must be known. A major limitation of many existing modern techniques is volumetric assumption of the reservoir.This paper presents a new model that accounts for non-volumetric effects of edge aquifers on production data analysis of single phase oil reservoirs by defining a new material balance time function. This new time function and material balance time help us to introduce flowing material balance (FMB) equations for such reservoirs. Validity of these equations is justified using analytical solutions. For development of analytical solutions, special simplifying assumptions are considered. To justify these assumptions, comparison is made using a commercial numerical reservoir simulator across some ranges of reservoir parameters.Furthermore, based on the validated FMB equations and obtained analytical flow equations, specific procedures are developed for parameter estimation of such reservoirs. The use of these procedures in estimation of oil in place and reservoir external radius is demonstrated using synthetic examples. On the basis of the considered assumptions, the proposed procedures cannot be applied to multi-phase flow conditions, reservoirs with other types of aquifer (such as bottom aquifer), and gas reservoirs.We also show that the given FMB equations are applicable for any irregularly shaped reservoir which is partially contacted with a non-cylindrical limited edge aquifer. For such reservoir geometries, numerical solution is used for justification. This is followed by introducing a simple equation for predicting average reservoir pressure.     

短半径水平井侧钻技术在沙特HRDH-128井的应用

沙特Ghawar油田已经开发了几十年,随着油田的持续开发和老油区的频繁作业,部分油井产能下降。为提高产能,该油田大修井作业多采用短半径和多底井水平井钻井技术对老井进行侧钻。文中主要介绍了套管开窗侧钻短半径水平井钻井技术的应用原理和主要的施工技术．并通过在HRDH-128井的应用实例．阐述了短半径水平井钻井开窗工具及侧钻方式的选择,下部钻具和动力钻具的配套、测量方式及测量工艺、井眼净化等工艺技术。实例应用结果表明．侧钻短半径水平井技术不仅是一种投资少、见效快、经济效益显著的油田开发技术,而且是老油田稳产增产和提高最终采收率的一种有效途径。     

水平井稳态产能公式及其改进

综合分析了水平井产能方程Borisov,Joshi,Giger,Renard-Dupuy 公式之间的异同。对Joshi 公式中垂直方向渗流阻力分母上少π 的问题、偏心距的处理问题以及简化的二维渗流场与三维渗流场之间的差异问题进行了研究。研究认为,Joshi 公式本身因为渗流场的简化产生的误差并不明显,而少π 的问题以及对偏心距的处理方法应当加以改进,并提出相应的改进方法。推导出了上下封闭边界中无限大油藏水平井的三维稳态产能解析公式。     

水平井产能公式研究综述

自20世纪40年代起,国内外对水平井产能做了大量的研究,提出了一系列产能公式,其间经过不断的改进,水平井产能公式不断接近于油田生产实际。从国内外学者研究水平井产能的方法、水平井产能公式等方面综述了国内外水平井产能公式的研究进展,指出了不同产能公式地简化条件和适用范围,并针对产能公式的不足之处指出了下步的研究方向。     

水平井油藏内三维势分布及精确产能公式

过去常利用保角变换、等值渗流阻力以及Ｊｏｓｈｉ等人的方法研究水平井的产能公式。由于简化和回避了油藏中水平井的三维渗流本质,这些方法缺乏严格可信的理论基础。提出以三维渗流为前提的水平井产能评价研究方法,并给出它的一些应用。首先建立均质、各向异性油藏中线源水平井速度势方程,然后利用Ｇｒｅｅｎ函数方法分别导出水平无限大和底水驱油藏中水平井的三维势分布。在此基础上建立了一组新的水平井产能公式,这些公式的精度明显高于一些对三维流动简化后所得到的近似公式,后者往往低估了水平井的产能。此外,讨论了水平无限大油藏中势分布的某些重要特征,从理论上证实了水平井适应于垂向渗透性好的薄油层的开采。图１参１０（张望明摘     

考虑储层伤害影响的水平气井产能

随着“西气东输”工程的启动,越来越多的水平井在气藏开发中得以应用,但是由于气藏的低渗透性使得钻井过程中产生的储层伤害比常规油藏严重得多。基于坐标变换方法,将储层各向异性空间转换为各向同性空间,利用坐标变换后水平井储层伤害区域同垂直压裂井近井地带渗流特征的相似性,推导出了新的表皮因子计算模型,并将其应用于水平气井产能公式。计算结果分析表明：储层伤害区域渗透率的损失程度对水平气井产能的影响远比储层伤害深度要严重。该方法充分考虑各向异性影响,计算简便快捷,能够广泛应用于气藏水平井开发的早期评估以及水平气井的产能预测。