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《西南石油学院》 2004年
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蛇曲井渗流规律及产能分析

戚志林  
【摘要】:目前我国已进人复杂油气田开发时期,我国石油工业的发展正面临着严峻的科技挑战,因此必须研究开发复杂油气田的新技术和新理论。在目前国内外出现的油气田开发新技术和新理论中,复杂结构井技术及其开发理论对开发复杂油气田有重要意义,值得关注和研究。蛇曲井是最近几年在国内外油田开发中投入应用的一种新型复杂结构井,在我国复杂油气田的开发中具有广阔的应用前景。但是,目前还没有关于蛇曲井地层渗流规律和产能分析方面的研究成果报道,因此本文对蛇曲井的地层渗流规律和产能分析展开研究,以便为利用蛇曲井进行油田开发的开发方案设计、生产动态分析和预测提供理论依据。在本文研究过程中,综合应用了油藏工程、流体力学、数理分析和数值模拟等理论和方法,并取得了如下研究成果: 1.根据文中所建蛇曲井机理模型,通过与常规水平井的对比,分析研究了蛇曲井的井型对其产能和地层渗流规律的影响,论证了蛇曲井的纵向起伏对其井筒流动和地层流体的向井流入动态产生了较大影响。因此,蛇曲井是不同于常规水平井的一种新型复杂结构井,在进行蛇曲井地层渗流规律和产能分析研究时不能将蛇曲井简化处理为水平井。 2.根据蛇曲井的井筒结构特点和它的变质量流动特征,应用流体力学的基本原理,建立了蛇曲井在裸眼完井和射孔完井方式下的单相流动井筒压力梯度模型和两相分层流动时的井筒压力梯度模型,给出了蛇曲井在定井底流压生产和定产能生产两种工作制度下蛇曲井的井筒压降计算方法。 3.采用解析方法研究并得到了蛇曲井单井的单相稳定渗流规律。建立了蛇曲井单井在无穷大油藏、底水油藏、气顶油藏、气顶底水油藏、边水油藏和封闭性油藏中的渗流数学模型,并根据渗流力学的基本原理和数理分析方法求得了模型的解析解,得到了蛇曲井单井在单相稳定渗流时的地层压力分布规律。 4.采用解析方法研究并得到了蛇曲井单井的单相不稳定渗流规律。建立了蛇曲井单井在封闭油藏、气顶油藏和气顶底水油藏中的渗流数学模型,并根据渗流力学的基本原理和数理分析方法求得了模型的解析解,得到了蛇曲井单井在单相不稳定渗流时的地层压力分布规律。 5.采用数值模拟方法,并用多段井模型处理蛇曲井,通过与水平井和直井的对比研究,获得了蛇曲井单井在多相流动条件下的渗流特征及蛇曲井在和直井联合布井生产方式下的渗流特征。此外,采用数值模拟方法研究了溶解气驱油藏中蛇曲井的流入动态特征,指出了采用传统方法制作蛇曲井的IPR曲线具有局限性,提出了制作蛇曲井的IPR曲线的改进方法。 6.将蛇曲井的井筒流动和地层渗流耦合起来,建立了蛇曲井单井在单相稳定渗 摘要 流时的产能计算模型,给出了模型的求解方法。 7.分析研究了油层厚度、蛇曲井的起伏度、蛇曲井的长度、储层各向异性、流 体物性、油水界面位置和油藏面积等因素对蛇曲井产能的影响,并对这些因素进行 了敏感性分析。 8.采用数值模拟方法,对贵州赤水宝元构造嘉五1气藏中一口蛇曲井—宝平 一井的产能进行了分析研究。论证了气藏的水锁效应、出气井段封堵和井底污染是 导致宝平1井产能低的主要因素,为油田采用合理的增产措施提供了理论依据。 关键词:复杂结构井蛇曲井井筒压降单相渗流规律多相渗流规律 产能计算模型产能影响因素敏感性分析
【学位授予单位】:西南石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TE311

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