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分支井技术能够增大油藏泄油面积,提高产量,降低开发成本,应用从低渗透油气藏、稠油油气藏、薄层油气藏、裂缝性油气藏等复杂油气藏逐渐推广到中高渗油气藏,成为当今石油工业上游领域的重大成就和关键技术之一,如何正确的对多分支井进行产能预测,制定合理的开发方案成为近年来研究的热点和难点。
由于储层特性的千差万别,分支井井型多种多样,其井身结构及与油藏流体的相互作用更为复杂,要想建立真实的物理模型很困难,只有借助电模拟实验的方法展开研究。本文以伊拉克某油田为研究对象,在调研水平井、辐射状分支水平井及鱼骨井产能公式的基础上,根据水电相似原理,建立电模拟实验模型,优选产能预测公式,全面探讨分支长度、分支数、分支间的夹角、主井筒长度、分支位置等参数对产能的影响规律。另外,本文首次设计出针对二分支叠状水平井的电模拟实验,通过室内实验探讨层间干扰以及层间参数差异对产能的影响规律,这些研究成果国内尚属首次。
通过对分支井的等势线描绘得出等压线的形状与分支数间的定性关系;利用相似系数,将实验结果转换成实际产量,与这三种井型的解析公式对比得出目的油田的最佳产量计算公式;结合实验数据,针对辐射状分支井的分支长度,分支数以及井筒直径进行了参数优化;针对鱼骨状分支井的分支形态参数(分支夹角、分支数、分支长度、分支间距)和分支展布参数(对称性、同异侧、分支点位置)等进行了参数优化;首次设计出研究叠状分支井层间干扰及物性参数差异对产能影响的电模拟实验。本文研究的具体成果如下:
(1)多分支井等压线在分支端部比较集中,压力梯度较大;分支增加,水平井泄油面积增加,对产能影响更显著;其中辐射状分支井的整个等势线近似为同心圆族。
(2)针对水平井验证了Merkulovb、Borisov、Giger、Joshi、Renard以及窦宏恩公式,实验结果表明,Giger公式精度最高,相对误差仅为9.41%,窦宏恩公式相对误差则高达60%以上,其他则均保持在20%左右;针对辐射状分支水平井的产能预测,验证了Ta(6)aKOB公式、程林松公式和蒋廷学公式,结果显示,程林松公式预测最精确,相对误差仅为7.07%;针对鱼骨井验证了李春兰公式,李春兰两次推导的产能公式相对误差均低于10%,在分支均匀分布情况下,李春兰(2005)公式精度要高一些,而对称分布和同侧分布情况下,李春兰(2010)公式精度更高,且对于分支对称分布或同侧分布的情况,该公式同样适用。
(3)针对辐射状分支水平井进行了产能参数敏感性分析,发现对产能影响显著程度顺序为:分支长度>分支数>井筒直径;针对鱼骨井的产能参数敏感性分析结果表明,对产能影响的显著程度的顺序为分支数>分支长度>分布方式>夹角,且分支位于主井筒跟端和指端时的产能大于分支位于主井筒中部时的产能,分支位于指端时的产能显著高于其它情况,另外,分支同侧分布时的产能要比交错分布和对称分布时略低。
(4)对于层间互不联通的分层油藏,研究发现,降低汇合点到地面的阻力或增加层间阻力可以明显改善层间干扰问题;当A、B两层压力相近时,层间渗透率差异对产量无影响;当B层压力比A层高时,可以通过增大B层渗透率有效的提高产量,且层间压力相差越大,增产效果越显著;也可以增大B层压力提高产量,特别是当B层渗透率较高时效果更好;总产量随分支长度的增加而增加,且油层越薄,提高分支长度产量增幅更大。
由于储层特性的千差万别,分支井井型多种多样,其井身结构及与油藏流体的相互作用更为复杂,要想建立真实的物理模型很困难,只有借助电模拟实验的方法展开研究。本文以伊拉克某油田为研究对象,在调研水平井、辐射状分支水平井及鱼骨井产能公式的基础上,根据水电相似原理,建立电模拟实验模型,优选产能预测公式,全面探讨分支长度、分支数、分支间的夹角、主井筒长度、分支位置等参数对产能的影响规律。另外,本文首次设计出针对二分支叠状水平井的电模拟实验,通过室内实验探讨层间干扰以及层间参数差异对产能的影响规律,这些研究成果国内尚属首次。
通过对分支井的等势线描绘得出等压线的形状与分支数间的定性关系;利用相似系数,将实验结果转换成实际产量,与这三种井型的解析公式对比得出目的油田的最佳产量计算公式;结合实验数据,针对辐射状分支井的分支长度,分支数以及井筒直径进行了参数优化;针对鱼骨状分支井的分支形态参数(分支夹角、分支数、分支长度、分支间距)和分支展布参数(对称性、同异侧、分支点位置)等进行了参数优化;首次设计出研究叠状分支井层间干扰及物性参数差异对产能影响的电模拟实验。本文研究的具体成果如下:
(1)多分支井等压线在分支端部比较集中,压力梯度较大;分支增加,水平井泄油面积增加,对产能影响更显著;其中辐射状分支井的整个等势线近似为同心圆族。
(2)针对水平井验证了Merkulovb、Borisov、Giger、Joshi、Renard以及窦宏恩公式,实验结果表明,Giger公式精度最高,相对误差仅为9.41%,窦宏恩公式相对误差则高达60%以上,其他则均保持在20%左右;针对辐射状分支水平井的产能预测,验证了Ta(6)aKOB公式、程林松公式和蒋廷学公式,结果显示,程林松公式预测最精确,相对误差仅为7.07%;针对鱼骨井验证了李春兰公式,李春兰两次推导的产能公式相对误差均低于10%,在分支均匀分布情况下,李春兰(2005)公式精度要高一些,而对称分布和同侧分布情况下,李春兰(2010)公式精度更高,且对于分支对称分布或同侧分布的情况,该公式同样适用。
(3)针对辐射状分支水平井进行了产能参数敏感性分析,发现对产能影响显著程度顺序为:分支长度>分支数>井筒直径;针对鱼骨井的产能参数敏感性分析结果表明,对产能影响的显著程度的顺序为分支数>分支长度>分布方式>夹角,且分支位于主井筒跟端和指端时的产能大于分支位于主井筒中部时的产能,分支位于指端时的产能显著高于其它情况,另外,分支同侧分布时的产能要比交错分布和对称分布时略低。
(4)对于层间互不联通的分层油藏,研究发现,降低汇合点到地面的阻力或增加层间阻力可以明显改善层间干扰问题;当A、B两层压力相近时,层间渗透率差异对产量无影响;当B层压力比A层高时,可以通过增大B层渗透率有效的提高产量,且层间压力相差越大,增产效果越显著;也可以增大B层压力提高产量,特别是当B层渗透率较高时效果更好;总产量随分支长度的增加而增加,且油层越薄,提高分支长度产量增幅更大。