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海上油田水平井开采油藏工程优化研究

关德  
【摘要】: 本文对海上油田水平井开采的油藏工程问题进行优化研究,首先从宏观上,对水平井适应的油藏类型及相应的参数范围进行研究和筛选,同时对水平井油藏工程数据的采集方法及应采集的数据类型进行探讨;其次从微观上,以单井为研究对象,从渗流力学基础理论出发,围绕数学模型研究,展开到水平井产能分析理论、试井分析理论研究以及水平井生产系统的节点分析理论的研究,在此基础上,研究水平井位置及长度的优化设计方法、不稳定试井分析方法及水平井生产系统的节点分析方法。研究方法综合采用渗流力学、油藏工程、现代数学及现代计算技术等。通过研究,取得以下成果: (1)详细地探讨研究了水平井开采油藏适应的油藏类型及相应的参数范围,从而为水平井的高效开采提供了物质基础。 (2)研究了水平井油藏工程数据的采集方法及应采集的数据类型,从而为水平井高效开采油藏提供重要的信息基础,对油藏开采和管理具有重要作用。 (3)全面详细研究了封闭、恒压边界、底水、气顶、边水及溶解气驱中油藏中水平井的产能分析理论,分析了水平井长度、位置、油藏各向异性等对水平井产能的影响,为水平井优化设计、水平井合理工作制度的确定及采油工程提供理论依据。 (4)详细探讨了水平井优化设计应考虑的地质因素,从水平井的临界产量和见水或见气时间出发,首次研究了水平井在底水、气顶、气顶底水及边水油藏中的最优位置,从油藏与水平井井筒的耦合流动及技术经济的角度,首次研究了水平井段的最优长度问题,同时对实例水平井进行了位置和长度的优化计算,这些研究有利于延长水平井无水采油期、降低开采成本。 (5)本文建立了无限、封闭及恒压边界油藏中水平井不稳定渗流的数学模型,在获得数学模型解的基础上,作出了试井分析的典型曲线,分析了影响水平井不稳定压力动态的因素,系统全面研究了水平井的渗流特征,由此完整地阐述了水平井的压力降落及压力恢复常规试井分析的方法,并提出了图版拟合、特征值分析及自动拟合分析的三种现代试井分析方法,其中的特征值分析方法,目前国内外尚无文献报道,属于本文研究之创新。同时对实测水平井的压力恢复资料,利用图版拟合方法及特征值分析方法进行了解 释,获得了可靠的结果,水平井试井分析研究为认识油藏动态特征提供了一 种重要的手段和方法。 (6)详细研究了水平井采油方式的筛选方法,阐述了水平井油藏改造 的方法,首次对水平井的生产系统进行了节点分析,将油藏渗流、水平井段 流动以及垂直井筒的流动进行耦合,作出了耦合情形下水平井的流入和流出 动态关系曲线,建立了水平井生产系统的节点分析方法,同时用实例井的资 料验证了本文提出的方法的合理和可靠性,为水平井正常生产提供了坚实的 保证。 总之,通过上述内容的深入研究,为认识油藏、高效开采油藏、保证水 平井的正常生产,提供一系列的油藏工程研究方法和手段。


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