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《基于約束非線性規(guī)劃的水平井射孔分布優(yōu)化研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要射孔參數優(yōu)化研究,對射孔完井水平井穩(wěn)油控水尤為重要。本文利用油藏流體滲流模型和水平井筒內流體流動模型,建立油藏.井筒流體流動耦合模型,采用約束非線性規(guī)劃算法,分別對有限導流和無限導流的射孔分布進行優(yōu)化研究,以期為水平井的優(yōu)化設計提供理論依據。針對均質各向異性頂、底封閉的無限大板狀油藏中射孔完井水平井,應用格林函數、源函數法以及疊加原理,結合拉普拉斯變換,得到擬徑向流井筒頂部壓力響應方程。根據井簡表面壓力和流量的連續(xù)性,建立射孔完井水平井的油藏.井筒流動耦合模型。利用Newton-Raphson迭代算法求解耦合模型,計算
2、結果顯示,流入剖面不均勻,流入量從水平井趾端到跟端逐漸增大,計算產量接近于油井實際產量。射孔水平井產能指數敏感性分析表明,射孔長度在孔密較小時影響顯著;當射孔長度為0.3米時,射孔密度小于3孔/米,孔密對產能指數有較大影響;各向異性地層中射孔相位對產能指數影響較大;射孔孔徑對產能指數影響很小。編程實現了廣義Lagrange乘子算法,并驗證了該算法的可行性。以水平井產量為目標函數,以孔眼分布為決策變量,分別對無限導流和有限導流的水平井射孔分布進行優(yōu)化,并與均勻射孔進行了對比。結果表明,無限導流情況下,三種射孔分布方式下的總產
3、量差別不大,流入剖面呈“U”型;考慮均勻流入,則射孔密度分布呈拱橋形;若不考慮均勻流入,射孔密度分布呈“U”型,兩端密度大,中間密度小。有限導流情況下,流入剖面不均勻,約在井筒長度的4/5處最小,越靠近水平井跟端,流入流量越大;若不考慮均勻流入,則在水平井長度3/4處射孔密度取最大值,沿水平井的兩端射孔密度遞減;若考慮均勻流入,則在水平井長度3/4處射孔密度取最小值,沿水平井的兩端射孔密度遞增。上述研究為水平井射孔參數優(yōu)化提供一種新思路。關鍵詞:水平井,射孔分布,耦合模型,約束非線性規(guī)劃,優(yōu)化OptimizationofP
4、erforationDistributionoftheHorizontalWellUsingNonlinearConstrainedProgrammingAbstractoftheperforatingparameterisveryimportanttostabilizetheproductionandcontrolthewatercutintheperforatedhorizontalwell.Amodelforcouplingreservoir·wellborefluidpatternswasdeduced舶mthes
5、eepageflowmodelofreservoirfluidandthefluidflowmodelofhorizontalwellbore.Thenonlinearconstrainedprogrammingwasappliedtooptimizetheperforationdistributionofthehorizontalwellunderthecircumstancesofinfiniteandfiniteconductivityrespectively.Thisapproachishopedtobetheth
6、eoreticalfoundationonwhichtheoptimizationofthehorizontalwellisbased.Aperforatedhorizontalwelllocatedatthecenterofaninfiniteanduniformlyanisotropicslabreservoirimpermeableatbothtopandbottomwasstudied.Thepressureresponseofpseudo-radialflowatthetopofthewellborewasobt
7、ainedusingGreen’Sfunction,sourcefunctionmethod,principleofsuperpositionandLaplacetransform.Based011thecontinuityofthepressureandthefluxalongthesurfaceofthewellbore,amodelforcouplingreservoir—wellboreflowpatternsWasestablishedtodescribetheinteractionbetweenthereser
8、voirandtheperforatedhorizontalwell.Newton-Raphsoniterativemethodisdevelopedtosolvethecoupledmodel.Theresultsshowtheinflowprofileisnonuniform,theinflowfl