水平井分段篩管完井設(shè)計技術(shù)

《水平井分段篩管完井設(shè)計技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文水平井分段篩管完井設(shè)計技術(shù)姓名：李昌恒申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：油氣田開發(fā)工程指導(dǎo)教師：陳德春201205中國石油大學(xué)(華東)碩l琵文第一章前言1．1研究目的及意義與直井相比較而言，水平井技術(shù)具有提高單井產(chǎn)能、減緩邊底水突進、開發(fā)特殊類型油氣藏、較高的投入產(chǎn)出比、降低海上油田開發(fā)費用等優(yōu)點，已經(jīng)成為當(dāng)今世界石油工業(yè)技術(shù)中最重要的內(nèi)容之一，并且已經(jīng)上升到油氣田高效開發(fā)戰(zhàn)略措施的位置。水平井完井方式主要有四種，包括裸眼完井、射孔完井、礫石充填完井和篩管完井。目前國內(nèi)有90％左右的水平井采用

2、篩管完井和射孔完井方式，其中篩管完井主要用于稠油和超稠油油藏等疏松砂巖油藏中，具有降低固井與完井費用，減小流體入井流動阻力，減少近井地層污染，更大限度地發(fā)揮油井產(chǎn)能，以及起到防砂作用等優(yōu)點。目前世界及中國水平井篩管完井技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)展很快，取得了很大進步，但也在理論研究、實驗研究和生產(chǎn)實踐中存在很多問題，比如：(1)水平井完井技術(shù)發(fā)展迅速，但國內(nèi)外理論研究發(fā)展緩慢，導(dǎo)致了理論研究落后生產(chǎn)應(yīng)用實踐；(2)篩管完井參數(shù)設(shè)計處于半經(jīng)驗狀態(tài)；(3)水平井生產(chǎn)過程中，由于沿水平井筒存在壓力損失，尤其是在非均質(zhì)地層中，地層

3、物性參數(shù)(孔隙度、滲透率、厚度等)沿水平井井段有較大的變化，使得水平井沿井筒方向上的入流剖面不均勻，再加之傳統(tǒng)的產(chǎn)能解析公式大多針對均質(zhì)油藏，難以準(zhǔn)確預(yù)測水平井的產(chǎn)能；(4)沒有考慮油藏的非均質(zhì)性對篩管進行分段，通常整個完井段采用相同的完井參數(shù)，導(dǎo)致沿水平井井筒方向上入流剖面不均勻，容易誘發(fā)和加劇邊底、水突進現(xiàn)象，使得油井過早見水，甚至水淹，嚴(yán)重影響水平井的生產(chǎn)壽命和開發(fā)效果；(5)沒有考慮到完井方式對后續(xù)作業(yè)措施的影響，如分段壓裂、分段酸化、分段防砂等。針對水平井篩管完井技術(shù)研究和應(yīng)用中存在的問題，將篩管完井水平

4、生產(chǎn)井段井筒微分化，建立了井筒單元段上的油藏滲流、篩管井壁入流和水平井筒管流模型，并對三個模型進行了耦合，分別得到了水平井分段貫眼篩管完井和水平井分段割縫篩管完井的產(chǎn)能計算模型。以一均質(zhì)油藏為研究對象，分析了水平井貫眼篩管和割縫篩管完井參數(shù)對水平井采液指數(shù)的影響規(guī)律，確定了該油藏最優(yōu)完井參數(shù)范圍；在此基礎(chǔ)上，運用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，定量分析了各參數(shù)對水平井采液指數(shù)的影響程度。以河南油田泌304區(qū)塊趙安平5井為研究對象，綜合考慮油藏的非均質(zhì)性，對該水平井進行了分段篩管完井設(shè)計，一方面通過調(diào)節(jié)各小段篩孔密度，使得每小段上

5、的單位長度上的入流量相等，從而實現(xiàn)整個水平井井段上入流剖面均勻推進，通過水平井段的均勻供液，達到延緩邊、第一章前言／底水突進，控制含水率上升，延長水平井的生產(chǎn)壽命和提高水平井開發(fā)效果的目的；另一方面，可以為后續(xù)的作業(yè)措施(如分段壓裂)提供便利，并最終提高水平井的開發(fā)效果。研究為水平井分段篩管完井優(yōu)化設(shè)計和應(yīng)用效果的提高提供理論與手段，可以有效指導(dǎo)篩選區(qū)塊的水平井應(yīng)用，同時對同類油田也有一定的借鑒作用。1．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1．2．1國外研究現(xiàn)狀1990年至2000年間，OzkanE．，SailcaC．【l】，J．D．

6、Janson[21，DikkenBenJ．【31，以及V．R．Penmatcha，SepehrArbabit41等人分別研究分析了沿水平井水平井筒方向上管流壓降對水平井入流剖面的影響規(guī)律，他們認為：為了延緩水平井水氣錐進、降低水平井含水率上升速度，應(yīng)該進行變篩孔(割縫、射孔)密度完井設(shè)計，以達到獲得均勻入流剖面的目的。2000年，M．W．Slack．和W．D．Roggensackl5】針對在水平井蒸汽輔助重力泄油(SAGD)過程中，由于篩管處于高溫環(huán)境而受到與常規(guī)篩管完井水平井不同的載荷，給出了適用水平井采用蒸汽輔

7、助重力泄油(SAGD)技術(shù)時，水平井篩管完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的理論方法及其試驗規(guī)律。2002年，R．Arangath，E．E．Mkpasi[61研究認為：通過優(yōu)化水平井裸眼篩管完井的篩管完井參數(shù)，可以達到延緩水、氣錐進的目的。現(xiàn)場應(yīng)用表明：優(yōu)化篩管完井參數(shù)可以有效的延緩水、氣錐進，延長油井的無水采油期。2003年，K．Furi，D．Zhu和A．D．Hill[7】建立了水平井表皮系數(shù)計算的綜合模型，該模型可以分析水平井在不同完井方式(裸眼完井、篩管完井、射孔完井)下的生產(chǎn)效果，通過該模型可以分析篩管完井參數(shù)對水平井產(chǎn)能的

8、影響規(guī)律。2004年，K．Furui，D．Zhu，A．D．Hill等【81進行了水平井篩管完井和射孔完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的研究，分析了貫眼篩管完井和割縫篩管完井時由于不同的篩管參數(shù)所產(chǎn)生的表皮系數(shù)，研究對水平井篩管完井產(chǎn)能計算和完井方案優(yōu)化設(shè)計有著重要的指導(dǎo)作用。2006年，J．Artlkhe，R．Senyk，N．Ad萄i等‘91分析總結(jié)了不同水平井裸眼完井條件