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水平井排水采气工艺优化研究与应用

王尧  
【摘要】:随着我国经济的持续发展和对天然气需求量的不断提高,加大对气田的开发力度已经成为我国石油行业的重要任务之一。水平井在经济技术和开采效率上均展现出了独特的优越性,已经成为我国提高天然气采收率的重要方法之一。然而,随着开采持续进行,气井产水量不断增加,水淹井数量逐年增多。因此,选择适宜的水平井排水采气工艺与设计方案对气田的增产和稳产具有十分重要的现实意义。 本文以H2井为研究对象,对目前国内外经典的水平井产能方程与井筒压降模型进行了归纳总结,并对比分析了各种方法之间的差异,结合直井气水两相流产能方程与Joshi的水平井等效直井半径概念推导出了适合H2井的气水两相流产能方程,并研究了水平井长度、气层厚度、渗透率各向异性、水气比以及储层损害程度对气水同产时水平井产能的影响。 依据相对偏差距离最小法和定量指标综合决策法原理编制了水平井排水采气工艺优选程序,通过现场实际生产情况调研,对H2井进行排水采气工艺优选。由优选结果得出,H2井的最优排水采气工艺为气举。 根据H2井排水采气工艺优选结果,采用定地面注气压力法对H2井气举排水采气工艺进行设计,得到H2井气举设计的注气点深度,注气量以及各气举阀的参数。结合H2井的气水两相流产能方程和相应的井筒压降模型,利用节点分析方法对H2井气举设计参数进行优化。由优化结果得到,H2井的经济注气量为2×104m3/d,对应的最佳产液量为82.1m3/d;极限注气量为4×104m3/d,对应的最大产液量为88.5m3/d;最优油管尺寸为62mm。为H2井以及同类水平井的排水采气工艺设计提供了可靠的理论依据和参考价值。


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