【正文】 的影響 .................................................................................... 13 理論采油、采液指數(shù)變化規(guī)律 ...................................................................... 13 實際采油采液指數(shù)變化規(guī)律 .......................................................................... 15 第 4 章 水平井產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量、見水時間方法優(yōu)化研究 ................................................ 17 水平井計算方法研究 ................................................................................................ 17 水平井產(chǎn)能研究 .............................................................................................. 17 水平井臨界產(chǎn)量研究 ...................................................................................... 23 水平井見水時間研究 ...................................................................................... 27 典型井?dāng)?shù)值模擬計算臨界產(chǎn)量 ................................................................................ 29 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .......................................................................................................... 29 數(shù)值模擬臨界產(chǎn)量 .......................................................................................... 30 典型井產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量、見水時間計算及評價 .................................................... 37 HD418H 井臨界產(chǎn)量、見水時間和產(chǎn)能計算及評價 ................................. 38 HD429H 井臨界產(chǎn)量、見水時間和產(chǎn)能計算及評價 ................................. 44 HD466H 井臨界產(chǎn)量、見水時間和產(chǎn)能計算及評價 ................................. 50 第 5 章 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 57 致 謝 ........................................................................................................................................ 58 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 59 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果 ............................................................................ 63 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 1 第 1 章 緒 論 研究目的 和 意義 水平井因泄油面積大、生產(chǎn)井段長、井底壓降小等優(yōu)點 ,對低滲透、薄油層、稠油、殘余油等難開發(fā)油藏，水平井具有明 顯的開發(fā)此類油田的優(yōu)勢。為了更好地提高水平井的產(chǎn)能 ， 充分發(fā)揮出水平井開發(fā)的內(nèi)在潛力 ， 進(jìn)一步研究影響其產(chǎn)能的因素 ,以提高油藏的采收率，因此合理地設(shè)計水平井產(chǎn)能及見水時間，已成為能否達(dá)到油田預(yù)測開發(fā)效果的重要問題。 本文以 哈得 遜東河砂巖油藏 為依托，根據(jù)該 油藏 的實際地質(zhì)情況 、儲層物性 和生產(chǎn)特征 ，運用 油藏工程方法和數(shù)值模擬技術(shù)，對該油藏水平井的產(chǎn)能進(jìn)行優(yōu)化評價，并篩選出合理的評價方法、見水時間預(yù)測。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外學(xué)者自 20 世紀(jì) 40 年代起對水平井產(chǎn)能作了大量的分析研究 , 提出了一系列產(chǎn)能公式 。 首先研究水平井產(chǎn)能不同于垂直井產(chǎn)能的是蘇聯(lián) Borisov[ 1 ] ， 他提出了下列條件下水平井產(chǎn)能的理論模型 ： ① 穩(wěn)態(tài)流動； ② 單相流 ， 流體不可壓 縮 ； ③ 各向同性的均質(zhì)油藏 ，不考慮地層傷害； ④ 水平井位于油層中心 ,泄油區(qū)域為橢圓。該模型假設(shè)水平井位于箱體油藏中 ， 然后利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法 ， 得出水平井穩(wěn)定流產(chǎn)量的解析公式。 1983年 Giger[ 2 6 ]提出了位于油層中心的水平井采油指數(shù)方程，公式的假設(shè)條件與Borisow公式基本相同。在 1984年提出以等效滲透率代替原式中的滲透率 ， 方程可應(yīng)用于非均質(zhì)油藏。 Giger方程和 Borisov方程存在同樣的問題 ， 不考慮水平井段長度的局限性 ,且認(rèn)為井筒壓力為常數(shù)不變化。 1986年 Joshi[ 6 7]提出了自己的水平井產(chǎn)能公式 ， 假設(shè)條件 ： ① 單相、穩(wěn)態(tài)流； ② 流體微可壓縮； ③ 各向異性、均質(zhì)油藏 ， 不考慮地層傷害； ④ 外邊界和井筒壓力為常數(shù)；⑤ 水平井段與上邊界距離一定。該方法是通過把三維油藏問題分解成兩個二維問題而得出的計算模型。 1986年 Chaperon[8]推導(dǎo)臨界產(chǎn)量公式，他提出如下假設(shè)： ① 地層各向異性； ② 邊界無窮大； 1988年 Babu和 Odeh[ 8 10 ]提出了 其研究的產(chǎn)能方程。假設(shè) : ① 擬穩(wěn)態(tài)流動 , 井筒內(nèi)為均一流量而不是無限導(dǎo)流； ② 各向異性、均質(zhì)油藏 , 具有封閉邊界； ③ 箱形泄油區(qū)域；④ 單相流 , 流體微可壓縮。 1990年 Renard 和 Dupuy[ 11]總結(jié)了 Joshi和 Giger的水平井產(chǎn)能方程。假設(shè)條件 : ① 單相流動； ② 穩(wěn)態(tài)流動下流體不可壓縮； ③ 各向異性均質(zhì)油藏 , 可考慮地層傷害。方程只能用于圓形、橢圓形、方形泄油區(qū)域。 1992年周繼德 [48]從徐景對 Joshi公式提供修正辦法的研究基礎(chǔ)上，考慮油層的多相滲流特征以及油層物性變化和表皮系數(shù)等影響，推導(dǎo)出 水平井改進(jìn)公式。 哈得 遜油田東 河砂巖 油藏水平井產(chǎn)能評價與臨界產(chǎn)量研究 1996年 Elgaghah、 Osisanya、 Tiab[ 13 ]提出了建立在比橢圓或矩形更復(fù)雜的泄油區(qū)域的簡單的產(chǎn)能方程。假設(shè) : ① 油藏包括一系列半圓和兩個矩形； ② 單相流 , 流體微可壓縮 , 穩(wěn)態(tài)流動； ③ 均質(zhì)油藏 , 沒有地層傷害。 1995年呂勁 [14]提出了水平井滲流場是以水平井兩端點為焦點的旋轉(zhuǎn)橢球體，推到出水平井產(chǎn)能方程。 1995年 Perimadi[16]假定： ① 水平滲透率大于或等于垂直滲透率； ② 當(dāng)壓力和流速隨時間變化的時候，流體是穩(wěn)定流。 1996年又改進(jìn)了油水兩相物理模擬實驗，由 不同的原油粘度，油層厚度，不同的油井產(chǎn)量而獲得見水時間，采收率等參數(shù) 1997年竇宏恩發(fā)表文章 [17]對 Chaperon公式進(jìn)行了修正。 1991年 Papatzacos[18]發(fā)表了計算水平井產(chǎn)能的文章，假設(shè)： ① 水平井為無限長井匯；② 井筒是水平和直的； ③ 各向異性、均質(zhì)油藏； ④ 流體不可壓縮； ⑤ 忽略毛管壓力。假設(shè)水脊的重力平衡并應(yīng)用了動邊界方法，得到水平井的臨界產(chǎn)能的半解析解，并算出了見水時間預(yù)測公式。 1992年 Boyun Guo[1921]等在做如下假設(shè)： ① 各向同性、均質(zhì)油藏； ② 持續(xù)穩(wěn)定流狀態(tài)；③ 各向異性 、均質(zhì)油； ④ 流體不可壓縮； ⑤ 忽略毛管壓力，兩相界面的坡度存在。討論了不同條件下的臨界產(chǎn)量公式 1990年 Ozkan和 Raghavan[22]發(fā)表文章假設(shè)油藏： ① 油藏同質(zhì)且邊界無限 ② 垂向和水平滲透率不同； ③ 統(tǒng)一的油水界面，油水界面水平； ④ 油水流度相同； ⑤ 忽略毛管壓力，得到水平井的臨界產(chǎn)能公式，見水時間預(yù)測公式。 1994年范子菲 [2324]假設(shè)油藏： ① 油水界面為恒壓界面； ② 油藏頂部封閉，研究得出底水驅(qū)動油藏中水平井臨界產(chǎn)量公式和定量確定產(chǎn)量隨時間變化規(guī)律。 1994年程林松 [25]在范子菲基礎(chǔ)上，通過鏡像反 映和勢的疊加原理，對水平井產(chǎn)能及見水時間的影響因素進(jìn)行了分析。 1998年 amp。[26]給出了三維各向異性及改進(jìn)精度的實用化的產(chǎn)能公式。 2020年崔傳智 [27]對于頂邊界和底邊界均為封閉的油藏把水平井看成是一個豎直的垂直井，水平段長度視為油層厚度，根據(jù)鏡像反映原理，對滲透率和油層厚度進(jìn)行修正，并將產(chǎn)量折算到地面，采用工程單位得出產(chǎn)能公式。 2020年陳元千 [28]教授基于 Joshi和 Giger對水平井產(chǎn)能研究方法，利用水電相似原理的等值滲流阻力法，推導(dǎo)出水平井產(chǎn)量 的計算公式 。 目前雖然水平井產(chǎn)能預(yù)測公式研究取得大量成果，主 要采用了解析法和模擬法研究，解析法是利用數(shù)學(xué)模型或者利用保角變換、鏡像映射、勢的疊加原理及等值滲流阻力法等 ， 推導(dǎo)，變換得到水平井的產(chǎn)能公式。模擬方法有物理模擬和數(shù)值模擬兩種 ， 解析模型形式比較簡單 ,計算所需參數(shù)較少、計算量小，但還沒有一個水平井的解析模型可以綜合地解決非均質(zhì)性、多相流體、非穩(wěn)態(tài)流和井筒摩擦、加速度、重力影響等因素，所以有些預(yù)測和實際相差甚遠(yuǎn)，因此國內(nèi)外學(xué)者指出了不同產(chǎn)能公式的簡化條件和適用西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 3 范圍 ,， 并針對產(chǎn)能公式的不足之處指出了下步的研 究方向，其間經(jīng)過不斷的改進(jìn)，水平井產(chǎn)能公式更接近于油田實際生產(chǎn)。 臨界產(chǎn)量的定義 文獻(xiàn)資料對油氣井臨界產(chǎn)量的定義存在分歧。《油氣田開發(fā)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中給出的臨界產(chǎn)量定義：油（氣）井正常生產(chǎn)不會造成底水錐進(jìn)時的產(chǎn)量；一般油藏工程方法中把生產(chǎn)壓差與 wo wgz?? 相等時的產(chǎn)量定義為臨界產(chǎn)量；本 文 結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研、數(shù)模研究，將臨界產(chǎn)量定義為：底水油藏油井達(dá)到一定生產(chǎn)壓差后造成較快 （如 3~5 月左右） 見水的產(chǎn)量。 本文 的研究內(nèi)容、技術(shù)路線 本文研究 內(nèi)容 本文主要從以下幾個方面對水平井產(chǎn)能 及臨界產(chǎn)量，見水時間 進(jìn)行了研究：針對 哈得遜東河砂巖 油藏地質(zhì) 特征，水平井實際開發(fā)情況， 從 層間垂向滲透率、井到底水的距離及水平井長度 等方面定性分析了影響水平井產(chǎn)能的各種因素，定量計算各種因素對水平井產(chǎn)能的影響程度 。 主要研究內(nèi)容如下： (1) 水平井產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量和見水時間 計算方法文獻(xiàn)調(diào)研 與評價 (2) 東河砂巖水平井產(chǎn)能 評價 (3) 東河砂巖水平井產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量和見水時間 計算 方法優(yōu) 化 研究 ① 數(shù)值模擬計算東河砂巖油藏水平井單井 臨界產(chǎn)量 、見水時間 ② 研究由多種方法計算 典型 井的產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量、見水時間隨 油層垂向滲透率、井到底水的距離和水平井長度 的變化 關(guān)系 ③ 優(yōu)選適合 東河砂巖油藏水平井產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量、見水時間計算 方法 技術(shù)路線 圍繞本文的研究內(nèi)容，廣泛收集、整理、總結(jié)國內(nèi)外 水平井產(chǎn)能 計算的最新研究成果，在充分的文獻(xiàn)調(diào)研后，歸納總結(jié)，形成具體的研究思路 。 根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，開展東河砂巖油藏產(chǎn)能評價分析。其次， 以 典型 單井作為研究對象，應(yīng)用目前流行的水平井產(chǎn)能計算方法，對東河砂巖油 藏 水平井 的產(chǎn)能、臨界產(chǎn)量和見水時間 進(jìn)行計算 分析研究 ， 將計算結(jié)果 同 ECLIPSE 軟件模擬結(jié)果進(jìn) 行對比， 優(yōu)化及 篩選哈得油田東河砂巖油藏水平井產(chǎn)能評價方法，確定出適合 東河砂巖 油藏水平井產(chǎn)能、 臨界產(chǎn)量、 見水時間預(yù)測計算的油藏 工程 方法。 哈得 遜油田東 河砂巖 油藏水平井產(chǎn)能評價與臨界產(chǎn)量研究 第 2 章 哈得遜東砂巖 油藏 地質(zhì)特征和開發(fā)特征 油藏簡況 地理位置 哈得遜油田位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)，塔里木河南岸，哈得遜鄉(xiāng)西南約 16km處（圖 21）。構(gòu)造位置位于塔里木盆地滿加爾凹陷北部的哈得遜構(gòu)造帶上，該構(gòu)造帶處在滿加爾凹陷向塔北隆 起的過渡部位，北側(cè)為塔北隆起上的輪南低凸起，成藏條件十分優(yōu)越 。 圖 21 哈得遜油田地理位置圖 勘探開發(fā)簡況 哈得遜油田東河砂巖油藏 1999 年 3 月開始試采，經(jīng)過三期 產(chǎn)能建設(shè)， 2020 年全面投入開發(fā)。 因油層單一、儲量