不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法

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1、第16卷第6期特种油气藏Vol116No162009年12月SpecialOilandGasReservoirsDec12009文章编号:1006-6535(2009)06-0077-05不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法董长银,武龙,王爱萍,张琪(中国石油大学,山东东营257061)摘要:为给出带表皮系数水平井基本产能公式的统一形式,将流体由远处地层到井筒内所经区域划分为管外环形带、射孔压实带、射孔孔眼充填带、管内充填带等几个区域,用上述区域的特定组合来表达目前8种主流水平井完井方式所形成的附加渗流阻力区域。根据所假设的物理模型,重新推导了上述各区域

2、层流和紊流压降及表皮系数的计算方法,并给出了水平井不同完井方式下总表皮系数和产能比的计算模型。该模型可用于任何完井方式全部渗流区域的表皮系数分析及产能比预测。通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,研究了污染带、射孔参数、充填渗透率等对水平井产能比的影响规律,并提出了提高产能比的方法。关键词:水平井;砾石充填;完井方式;表皮系数;产能比;压降;产能评价中图分类号:TE257文献标识码:AMerkulov、Borisov、Giger、Josh、i窦宏恩等都提出了前言[6]自己的油井水平井产能公式,这些公式的形式水平井完井方式可分为裸眼和射孔两大系列,各异。

3、经过分析整理,给出带表皮系数的水平井采根据其在井底形成的附加渗流阻力区域以及施工工油指数公式的统一形式:艺不同又可以分为8种。每种完井方式对水平井产q2PKhJ==(1)生的附加表皮系数不同,从而对水平井产能的影响$pLB[f(x)+S]3程度即产能比也不同。国内外学者对不同完井方式式中:J为水平井采油指数,m/(Pa#s);q为水平3的水平井表皮系数及产能比预测开展了大量的研究井产量,m/s;$p为生产压差,Pa;K为地层油相渗[1,2]2工作,熊友明等以Giger、Joshi水平井产能公式透率,m;L为地层原油粘度,Pa#s;B为原油体积33为基础,研究了

4、裸眼完井、裸眼砾石充填完井、射孔系数,m/m;h为油层厚度,m;f(x)为计算项,取完井等完井方式下的表皮系数计算公式;刘健等决于不同的计算公式;S为总表皮系数。[3,4]人的研究与文献[1]、[2]非常类似,都是针对于目前不同学者提出的油井水平井产能计算公油井并以特定的水平井产能公式为基础。文献[5]式都可以用式(1)来表达,各模型不同之处主要表研究了水平井射孔几何表皮系数的计算方法,主要现在分母项f(x)的表达与计算方法不同。是借助了垂直井射孔几何表皮系数的计算模型。在2水平井完井产能比计算上述研究基础上,根据新的物理模型,推导不同完井方式形成的附加阻力区

5、域的层流和紊流压降及表皮对于油井,不同完井方式下的水平井产能比是系数计算公式,得到油井水平井不同完井方式下总指特定完井方式下的采油指数与裸眼完井条件下表皮系数和产能比的计算新模型。采油指数的比值。裸眼完井条件下的采油指数为:1带表皮系数的水平井产能公式的统一形式2PKhJ0=(2)LBf(x)水平井基本产能公式目前多达十几种,例如特定完井方式下的采油指数为:收稿日期:2009-05-24;改回日期:2009-10-15基金项目:国家/8630计划资助课题(2006AA09Z351)、国家自然科学基金资助课题(50704035)的部分研究内容作者简介:董长银(1

6、976-),男,副教授,博士,1998年毕业于石油大学(华东)石油工程专业,现主要从事采油(气)工程、油气井防砂完井、水平井开采等方面的教学与研究工作。78特种油气藏第16卷J1=2PKh(3)BaQKhB1KhraBsQKhB1LB[f(x)+S]q2+ln+q2}2LPLra-rwKsLrs2LPLrs-ra根据产能比定义,油井水平井完井产能比为:(6)J1f(x)PR==(4)rehrehrdrgrehrdJ0f(x)+S将ln=ln##=ln+ln+rwrdrgrwrdrg式中:J0为自然条件下(裸眼)油井水平井采油指rg3数,m/(Pa#s);J1为

7、特定完井方式下油井水平井ln代入上式并做适当的简化后得到总表皮系数rw3采油指数,m/(Pa#s);PR为特定完井方式下水如下:平井产能比。BQKhB11hKrd根据上述分析,要计算产能比,只要计算出不S=q2r-+-1ln+2LPLdrehLKdrg同完井方式下的表皮系数即可。BdQKhB11hKrgq2-+-1ln+2LPLrgrdLKgrw3不同完井方式表皮系数计算模型BgQKhB112KhLp2hBpQBLpKq2-+2+q224+2LPLrwrgKpLsSDrpLPLsSDrp311水平井井底流动总压降及表皮系数KhrdpKhBdpQB11ln+q2

8、22-+为便于推导,假设一口水平井从外