水平井产能预测方法及动态分析课件.ppt

1、前前 言言提纲提纲通过渗流力学理论推导得到，适应不同类型油藏水通过渗流力学理论推导得到，适应不同类型油藏水平井产能计算，是一种半定量方法。平井产能计算，是一种半定量方法。借鉴同类型油藏开发经验对水平井产能进行预测，借鉴同类型油藏开发经验对水平井产能进行预测，准确度低。准确度低。一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究特点：特点：考虑全面、预测准确！考虑全面、预测准确！预测准确预测准确,可较准确的计算水平井产能。可较准确的计算水平井产能。一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（一）类比法（一）类比法 如在复杂断块油田中新设计辛如在复杂断块油田中新设计辛151-151-平平7 7井，其水

2、平段长度井，其水平段长度200m200m、原、原油地下粘度油地下粘度66mPa66mPas s、孔隙度、孔隙度30%30%、有效厚度、有效厚度15m15m、原油地下密度、原油地下密度0.84g/cm0.84g/cm3 3、水平与垂直渗透率比值、水平与垂直渗透率比值1.51.5，通过聚类计算将其归到第二类，通过聚类计算将其归到第二类中，由此可以预测出其可采储量中，由此可以预测出其可采储量4 4万吨左右、初始日产万吨左右、初始日产30-40t/d30-40t/d左右；左右；20192019年年3 3月投产月投产,实际初期日产实际初期日产37t37t，不同完井方式不同完井方式不同油藏类型不同油藏类型

3、不同泄油体不同泄油体考虑摩擦阻力考虑摩擦阻力多分支水平井多分支水平井一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（二）公式法（二）公式法 wehehhhrhrLrLhLBLKJ2/ln2/2/11ln/8.54220 Giger Borisov wehhhrhLhLrBhKJ2/ln/4ln/8.5420whhrhLhLLaaBhKJ2/ln/2/2ln/8.542220Joshi Renard&Dupuy r2h(h/L)ln+xcoshoBhh542.8KhJw1-应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动.应用条件：裸眼井、等厚、

4、均质、无限大油藏、单相流动应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动应用条件应用条件:裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测参数参数数值数值油藏参数油藏参数水平向渗透率水平向渗透率(m2)3.694原油粘度原油粘度(mPa s)187.870原油体积系原油体积系1.015储层厚度储层厚度(m)20.7井眼半径井眼半径(m)0.1079水

5、平井长度水平井长度(m)250泄流半径泄流半径(m)169水平井产能水平井产能(m3/dayMPa)Giger198Borisov170R&D169Joshi157为考虑实际水平井眼的为考虑实际水平井眼的偏心距偏心距以及储层的以及储层的各向异性各向异性的影响，对的影响，对Joshi公式进行了改进，得到如下产能预测公式。公式进行了改进，得到如下产能预测公式。2/2/ln2/2ln/8.54222220whhrhhLhLLaaBhKJ应用应用 条条 件件:考虑偏心距和各向异性，裸眼井、等厚、无限大油藏、单相流动。考虑偏心距和各向异性，裸眼井、等厚、无限大油藏、单相流动。不同完井方式下水平井产能预测

6、不同完井方式下水平井产能预测-储层各向异性系数，K/Khv-水平井眼偏心距，m 1、自然产能的预测；、自然产能的预测；2、研究偏心距对产能的影响，也就是水平井在地层中、研究偏心距对产能的影响，也就是水平井在地层中不同位置对产能的影响；不同位置对产能的影响；3、研究水平井段长度对产能的影响。、研究水平井段长度对产能的影响。hPShdSrhhLhLLaaBhhKhPJw2/222ln2/222ln/8.5420应用条件应用条件:射孔完井、等厚、均质、射孔完井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动无限大油藏、单相流动不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测 Shd：为裸眼水平井的钻井损害

7、表皮系数 Shp-射孔水平井的射孔损害表皮系数 ShphdwLhhSSSSrhhLhLaaBhKJ2/2/ln2/ln/8.542222220应用条件应用条件 绕丝管完井，等厚、绕丝管完井，等厚、均质、无限大油藏、均质、无限大油藏、单相流动单相流动不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测 SS为套管内自然充填砂层的表皮系数 Shd为水平井的钻井损害表皮系数；GhphdwLhhGSSSrhhLhLaaBhKJ2/2/ln2/ln/8.542222220008.542BqPLKKSGvhG030202201310127.11008.9qAKLBqALEBPGGGG应用应用 条条 件

8、件:套管预充填砾石筛管完井，等厚、均质、无限大油藏、单相流动套管预充填砾石筛管完井，等厚、均质、无限大油藏、单相流动不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测 GhphdwLhhGSSSrhhLhLaaBhKJ2/2/ln2/ln/8.542222220008.542BqPLKKSvhG0223202022220213011310202112011310127.11008.910127.11008.9qAKLBqALBEqAKLBqALBEPGGGGGG应用应用 条条 件件 金属纤维筛管完井，等厚、金属纤维筛管完井，等厚、均质、无限大油藏、单相流动均质、无限大油藏、单相流动不同完

9、井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测 完井方式完井方式理想理想裸眼裸眼完完 井井套套 管管 射射 孔孔 完完 井井管内井下管内井下砾石充填砾石充填完井完井管内下绕管内下绕丝筛管完丝筛管完井井管内金属纤管内金属纤维筛管完井维筛管完井完井参数完井参数无污无污染染,井眼井眼半径半径0.1079米米钻井污染带钻井污染带渗透率为渗透率为1200md,污污染带半径染带半径0.4米米.7英寸套管英寸套管,孔密孔密24孔孔/米米,孔深为孔深为0.35 米米,孔径为孔径为12mm,90度度相位相位5英寸绕英寸绕丝筛管丝筛管,地层砂粒地层砂粒度中值度中值0.42 mm.其它同左其它同左5英寸绕丝英寸

10、绕丝筛管筛管,地层地层砂粒度中砂粒度中值值0.42mm.其它同左其它同左外筛管直径外筛管直径为为5英寸英寸,内内筛管直径为筛管直径为3.5英寸英寸.地层地层砂粒度中值砂粒度中值0.42 mm.。其它同左其它同左产能产能m3/d/MPa84.1865.9560.7459.9554.17产量产量(方方/天天)168.36131.90121.48119.90108.34产能比产能比1.0000.78340.72150.71240.6435应应 用用 实实 例例不同完井方式下水平井产能预测不同完井方式下水平井产能预测参数参数数值数值水平向渗透率水平向渗透率(m2)3.6垂向渗透率垂向渗透率 (m2)2

11、.5原油粘度原油粘度(mPa s)360原油体积系原油体积系1.01储层厚度储层厚度(m)25井眼半径井眼半径(m)0.1079水平井长度水平井长度(m)250 原油密度原油密度(g/ml)0.995偏心距偏心距0生产压差（生产压差（MPa）2.0由于存在地层损害和射孔损害，使得射孔完井的产能比天然产能低由于存在地层损害和射孔损害，使得射孔完井的产能比天然产能低21.66；井；井下砾石充填后其产能又比射孔完井低下砾石充填后其产能又比射孔完井低7.9；管内绕丝筛管完井比射孔完井低；管内绕丝筛管完井比射孔完井低9.06；管内预充填砾石筛管完井中，由于双层筛管的影响，使其产能比射孔；管内预充填砾石筛

12、管完井中，由于双层筛管的影响，使其产能比射孔完井低完井低17.86。不同完井方式不同完井方式不同油藏类型不同油藏类型不同泄油体不同泄油体考虑摩擦阻力考虑摩擦阻力多分支水平井多分支水平井一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（二）公式法（二）公式法 考虑了考虑了6种典型情况：种典型情况：1、封闭外边界油藏水平井产能预测封闭外边界油藏水平井产能预测 2、定压外边界油藏水平井产能预测、定压外边界油藏水平井产能预测 3、底水油藏水平井产能预测、底水油藏水平井产能预测 4、气顶油藏水平井产能预测、气顶油藏水平井产能预测 5、边水油藏水平井产能预测、边水油藏水平井产能预测 6、溶解气驱油藏水平井预测

13、、溶解气驱油藏水平井预测不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测PRAwllwferlelZZhtgrhBPPLKKQ2Zln4ln)/()(543w底水油藏底水油藏 应用应用 条条 件件:排式水平井，顶部为封闭边界，底部为底水排式水平井，顶部为封闭边界，底部为底水;不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测RPAwwllwferlelZZrhZhLhhbBPPLKKQ2sin/ln2)/()(543边水油藏边水油藏 应用应用 条条 件件:1)水平井位于油藏中央位置，距纵切面上左右两个边部距离水平井位于油藏中央位置，距纵

14、切面上左右两个边部距离b相等，相等，且且b;h;油藏上下都是封闭边界，只在边部有水驱动油藏上下都是封闭边界，只在边部有水驱动;2)或用于水平生产井和注水或用于水平生产井和注水井交替排列的无穷井列情况，注采井相互对应。井交替排列的无穷井列情况，注采井相互对应。322max)1()1(1RwfRwfRwfooppppppqq溶解气驱油藏溶解气驱油藏RPAwllwfrlelZZhhtgrhBPPeLKKQ2)Z(ln4ln)/()(2w气顶油藏气顶油藏 不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测wwpArLrhPRZln)56()41(ln11865.106.220000094.0/202

15、8.00.00170.00185 00043125.008872.0022875.00.0096296 009866.061875.00006675.005.0RywdsdspppKKrhKDhnKhPR2、附加阻力因子、附加阻力因子1 1、局部穿透因子、局部穿透因子 不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测05.1ln41ln12zxwxyzKKrhLbPbLyFbLyFbLFKKLhbPyxxy444421480023248423156.1222002bLbLbybyahKKKbPyzxyxyyxyzPRPPPZ 为说明油藏类型对产为说明油藏类型对产能预测的影响，以桩斜能预测的

16、影响，以桩斜136136P1P1井为例，该水平井为例，该水平井为一底水油藏的水平井。井为一底水油藏的水平井。右图为不考虑井筒压降条右图为不考虑井筒压降条件下，不同公式计算水平件下，不同公式计算水平井产量初产情况。说明公井产量初产情况。说明公式是合理的、正确的。式是合理的、正确的。不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测不同类型油藏产能计算与实际对比不同类型油藏产能计算与实际对比不同油藏类型水平井产能预测不同油藏类型水平井产能预测不同完井方式不同完井方式不同油藏类型不同油藏类型不同泄油体不同泄油体考虑摩擦阻力考虑摩擦阻力多分支水平井多分支水平井一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测

17、研究（二）公式法（二）公式法 应用条件应用条件：箱形油藏，封闭边界，裸眼完井：箱形油藏，封闭边界，裸眼完井箱形泄油体示意图箱形泄油体示意图不同泄油体下水平井产能预测不同泄油体下水平井产能预测 应用条件应用条件：油层厚度远远小于水平井长度，且泄油体为一回转椭圆体的薄：油层厚度远远小于水平井长度，且泄油体为一回转椭圆体的薄油层，油层各向同性，油井处于油层中部。油层，油层各向同性，油井处于油层中部。而对于各向异性的地层，假设水平方向的渗透率是相同的，可采用以下公式计算而对于各向异性的地层，假设水平方向的渗透率是相同的，可采用以下公式计算:不同泄油体下水平井产能预测不同泄油体下水平井产能预测不同泄油体

18、下水平井产能预测不同泄油体下水平井产能预测不同完井方式不同完井方式不同油藏类型不同油藏类型不同泄油体不同泄油体考虑摩擦阻力考虑摩擦阻力多分支水平井多分支水平井一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（二）公式法（二）公式法 假设条件：假设条件：（1）沿井长单位长度采油指数相等；）沿井长单位长度采油指数相等；（2）仅考虑摩擦引起的压力损失；）仅考虑摩擦引起的压力损失；水平井示意图水平井示意图考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测)()(xppJxqwihh（1）油藏内流动的数学模型。沿水平井任意位置的井产量油藏内流动的数学模型。沿水平井任意位置的井产量 （2）井筒内

19、压降井筒内压降awwxqDDdxxdp252)(84316.0)(（3）井筒体积流量平衡井筒体积流量平衡)()(xqdxxdqhw考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测（1）水平井井筒内为层流）水平井井筒内为层流xcJwhwwhpecJxq)(水平井产量水平井产量)()(22xqcJdxxqdwwhw（2）水平井井筒内为紊流）水平井井筒内为紊流水平井产量水平井产量awwhwxqcJdxxqd222)()(1231322123)(xcJpcJxqwhwhw基本方程基本方程基本方程基本方程)2320(Re)10(Re5考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测考虑井筒摩阻条件下水平

20、井产能预测井筒内产量变化井筒内产量变化:井筒流量从井筒指端到根端呈井筒流量从井筒指端到根端呈不断增加的趋势。不断增加的趋势。91011121314150100200300400500600700水平井段位置，x(m)pwf(MPa)压压力力随随水水平平井井段段位位置置变变化化图图pwf=13.5MPapwf=11.5MPapwf=9.5MPa井筒内压力变化井筒内压力变化:井筒指端压力变化较小，根端压力井筒指端压力变化较小，根端压力变化大。主要是越靠近根端，主流质量变化大。主要是越靠近根端，主流质量流量越大，摩擦引起的压力损失和从油流量越大，摩擦引起的压力损失和从油藏流入井筒引起的压力损失越大。

21、藏流入井筒引起的压力损失越大。水平井段不同位置处的产量变化关系水平井段不同位置处的产量变化关系考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测不同完井方式不同完井方式不同油藏类型不同油藏类型不同泄油体不同泄油体考虑摩擦阻力考虑摩擦阻力多分支水平井多分支水平井一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（二）公式法（二）公式法 wehnhhrhnLhLrBhKJ2ln2ln/8.54220水平井布在油层中部水平井布在油层中部 水平井布在油层中任意位置水平井布在油层中任意位置 wehnhhrhahnLhLrBhKJ2sin/ln2ln/8.54220htwehnhhSrhahnLh

22、LrBhKJ2sin/ln2ln/8.54220Sht任意完井方式下任意完井方式下N分支水平井的总表皮系数，小数分支水平井的总表皮系数，小数 thtSnLhS考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测 一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（三）数值模拟法（三）数值模拟法 目前处理方法是将井筒的压降方程和油藏渗流方程耦合在一起，联立目前处理方法是将井筒的压降方程和油藏渗流方程耦合在一起，联立求解，得到井筒不同水平段的井底流压。求解，得到井筒不同水平段的井底流压。油藏内渗流油藏内渗流井筒内多相流井筒内多相流?耦合耦合一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究（三）数

23、值模拟法（三）数值模拟法Version 1.02019年2月水平井产能预测数值模拟方法水平井产能预测数值模拟方法 从对比表可以看出，对于高产水平井，自研软件预测的产量要远高从对比表可以看出，对于高产水平井，自研软件预测的产量要远高于解析法预测的产量，其与实际的符合程度较高。于解析法预测的产量，其与实际的符合程度较高。井号井号实际数实际数据据解析预测解析预测EclipseEclipse预测预测自研软件预测自研软件预测实际实际计算计算误差误差计算计算误差误差计算计算误差误差(t/d)(t/d)(t/d)(t/d)(%)(%)(t/d)(t/d)(%)(%)(t/d)(t/d)(%)(%)桩斜桩斜1

24、36-P2136-P2151518.8418.8420.420.417.0917.0915.315.317.0917.0912.212.2桩斜桩斜136-P1136-P19292109.92109.9216.316.3103.72103.7211.311.3100.55100.558.58.5埕北埕北6D-P26D-P278.278.292.3392.3315.315.387.3787.3710.510.586.486.49.59.5埕北埕北6D-P16D-P184.184.199.1799.1715.215.294.1894.1810.710.791.7191.718.38.3水平井产能预测

25、数值模拟方法水平井产能预测数值模拟方法 下表列出了不同油藏条件下，利用自研软件在产能预测方面的应下表列出了不同油藏条件下，利用自研软件在产能预测方面的应用情况（用情况（4545口井），从相对误差看，自研软件预测的结果和实际的符口井），从相对误差看，自研软件预测的结果和实际的符合程度高。从另一个方面也说明了产量公式的改进、压力损失的计算合程度高。从另一个方面也说明了产量公式的改进、压力损失的计算和耦合方法是正确的。和耦合方法是正确的。油藏类型油藏类型井数井数(口口)相对误差相对误差(%)(%)101515自研软件自研软件公式法公式法自研软件自研软件公式法公式法自研软件自研软件公式法公式法底水油藏

26、底水油藏202015152 23 32 22 21616边水油藏边水油藏9 97 71 12 21 10 07 7封闭外边界油藏封闭外边界油藏161614142 21 11 11 11313水平井产能预测数值模拟方法水平井产能预测数值模拟方法桩桩136-P1产油对比曲线产油对比曲线桩桩136-P1含水率对比曲线含水率对比曲线 从桩从桩136P1136P1的产油和含水率对比曲线可以看出：该水平井利用自研的产油和含水率对比曲线可以看出：该水平井利用自研软件预测的结果与实际基本一致。软件预测的结果与实际基本一致。提纲提纲压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产

27、量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式 1 1）无限油藏）无限油藏 2 2）封闭油藏）封闭油藏 3 3）恒压边界油藏）恒压边界油藏 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征（1）纯井筒储存效应纯井筒储存效应 这一段的特征和直井相同，在压力及导数与时间的双对数这一段的特征和直井相同，在压力及导数与时间的双对数图上，表现为斜率为图上，表现为斜率为45的直线。的直线。无因次压降及压力无因次压降及压力导数表达式：导数表达式：DDwDCtpDDwDCtp0.010.111

28、00.011100100001000000100000000CDe2S=104LD=10ZwD=0.5hD=50,100,200pD,pDtD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响油藏厚度对水平井压力动态的影响纯井筒纯井筒斜率为斜率为1 1 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征（2 2）早期垂向径向流）早期垂向径向流 在压力导数曲线上表现为水平直线段，值为在压力导数曲线上表现为水平直线段，值为1/41/4L LD D。0.010.11100.011100100001000000100000000CDe2S=104LD=10ZwD=0.5hD=50,100,200pD,pDtD/CD油

29、藏厚度对水平井压力动态的影响油藏厚度对水平井压力动态的影响早期垂向早期垂向径向流径向流 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征 早期垂向径向流的流线分布特征早期垂向径向流的流线分布特征（3）早期线性流）早期线性流 在压力导数曲线上，表现为在压力导数曲线上，表现为1/2斜率的直线。斜率的直线。CDe2S=104LD=10ZwD=0.5hD=50,100,200pD,pDtD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响油藏厚度对水平井压力动态的影响早期线性流早期线性流早期垂向径向流纯井筒存储斜率为1晚期水晚期水平平径向流径向流 水平井压力分布及渗

30、流特征水平井压力分布及渗流特征早期线性流的流线分布特征早期线性流的流线分布特征 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征 （4 4）晚期水平径向流）晚期水平径向流 在压力导数曲线，为数值等于在压力导数曲线，为数值等于0.5的水平直线段。的水平直线段。0.010.11100.011100100001000000100000000CDe2S=104LD=10ZwD=0.5hD=50,100,200pD,pDtD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响油藏厚度对水平井压力动态的影响晚期水平晚期水平径向流径向流 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征晚期水平径向流的流线分布特征晚期水平径

31、向流的流线分布特征 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征 出现五个特征段，前四个与无限油藏相同，增加了边界反映出现五个特征段，前四个与无限油藏相同，增加了边界反映之后的拟稳定流动阶段。之后的拟稳定流动阶段。0.010.11101000.011100100001000000100000000CDe2S=104hD=30LD=10ZwD=10reD=10,15,20pD,pDtD/CD封闭油藏中水平井压力及压力导数典型曲线封闭油藏中水平井压力及压力导数典型曲线拟稳定流拟稳定流 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征 出现五个特征段，前四个与无限油藏相同，但增出现五个特征段，前

32、四个与无限油藏相同，但增加了恒压外边界反映后压力导数下掉的特征段。加了恒压外边界反映后压力导数下掉的特征段。0.010.11100.011100100001000000100000000CDe2S=104hD=30LD=10ZwD=10pD,pDreD=10,20,40tD/CD恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线恒压边界恒压边界反映反映 水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征纯纯5656平平2 2水平井压力与时间的关系曲线水平井压力与时间的关系曲线0.010.11100.011100100001000000100000000C CD

33、De e2 2S S=1 10 04 4h hD D=3 30 0L LD D=1 10 0Z Zw wD D=1 10 0pD,pDreD=10,20,40tD/CD早早期期垂垂向向径径向向流流纯纯井井筒筒储储存存效效应应早早期期线线性性流流晚晚期期水水平平径径向向流流恒恒压压边边界界反反映映恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线1 利用纯利用纯5656平平2 2水平井实测压力绘制的压力与时间及压力导数与时间的关系曲线，从图中水平井实测压力绘制的压力与时间及压力导数与时间的关系曲线，从图中可以看出：恒压外边界油藏的理论曲线和实测曲线具有较好的吻合

34、程度，认为该油井边界为可以看出：恒压外边界油藏的理论曲线和实测曲线具有较好的吻合程度，认为该油井边界为定压边界，从油田的实际观察可以知道，该油田为边底水活跃。因而该理论对油田的实际生定压边界，从油田的实际观察可以知道，该油田为边底水活跃。因而该理论对油田的实际生产有指导作用。产有指导作用。水平井压力分布及渗流特征水平井压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式 水平井的生产系统

35、由三部分组成，第一部分为水平井的生产系统由三部分组成，第一部分为油藏渗流系统，第二部分为水平井井筒中的流动系油藏渗流系统，第二部分为水平井井筒中的流动系统，第三部分为直井段和倾斜段组成的流动系统。统，第三部分为直井段和倾斜段组成的流动系统。对水平井生产系统的分析应该考虑这三部分系对水平井生产系统的分析应该考虑这三部分系统的共同作用，即三部分系统的耦合作用。统的共同作用，即三部分系统的耦合作用。水平井流入动态（水平井流入动态（IPR）分析）分析 对于直井段和倾斜段组成的流动系统，其压对于直井段和倾斜段组成的流动系统，其压力梯度表达式为：力梯度表达式为：dzdvvADgdzdpw2sin水平井流入

36、动态（水平井流入动态（IPR）分析）分析在在14cm的管径下，的管径下，水平井的合理产量水平井的合理产量为为696.2m3/d，井底，井底流压为流压为12.5MPa。水平井流入动态（水平井流入动态（IPR）分析）分析垂直管段和水平方向的夹角为65，井口压力4MPa，水平井井深1200m，垂直段油管内径分别为14、20、26cm 024681012141604080120160200240井产量，q（m3/d）pwf（M Pa）水平井流入动态分析曲线水平井流入动态分析曲线IPRD=14cmD=20cmD=26cm1200160020002400800400压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平

37、井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式 1 1）单井产量递减分析方法）单井产量递减分析方法 2 2）全油藏产量递减分析方法）全油藏产量递减分析方法 3 3）产量预测的经验统计方法）产量预测的经验统计方法 水平井产量递减分析水平井产量递减分析DDDDDDDDDDDDtpLhzpLrprrr2222100,DDrp0 0,limeDDDrrDDDDDrrptrp或01DzDDzp01DzDp00DzDDzp00DzDp（1）数学模型）

38、数学模型 水平井产量递减分析水平井产量递减分析（2）数学模型）数学模型解解 水平方向无限大的垂向边界平板型封闭油藏水平方向无限大的垂向边界平板型封闭油藏 1112011020coscos221nwDnrDnnDDDdzzxKdxKgP垂向边界平板型封闭，水平方向圆形封闭的油藏垂向边界平板型封闭，水平方向圆形封闭的油藏 wDnrDnnDneDneDnnDDeDeDDDzzdxIrIrKdxKdxIrIrKdxKgPcoscos2211120111112011110200101020 水平井产量递减分析水平井产量递减分析（3 3）产量递减曲线）产量递减曲线 产量递减曲线算法产量递减曲线算法)(1)

39、(2upguqDD)(1)(3upguqDpD 水平井产量递减分析水平井产量递减分析（4 4）产量递减曲线的影响因素分析）产量递减曲线的影响因素分析 当水平井段长度较大时，在生产初期产量递减较快，随着当水平井段长度较大时，在生产初期产量递减较快，随着生产时间增加水平井产量递减缓慢；水平井产量与累积产量的生产时间增加水平井产量递减缓慢；水平井产量与累积产量的曲线关系与水平井产量递减曲线类似。曲线关系与水平井产量递减曲线类似。水平井产量递减分析水平井产量递减分析无限油藏水平井产量递减曲线 无限油藏水平井累积产量与产量关系曲线 当油藏中的流动达到拟稳态时，水平井的产量急剧下降，而随当油藏中的流动达到

40、拟稳态时，水平井的产量急剧下降，而随着供油区域的增大，水平井的产量变化将趋于无限油藏情形；水平着供油区域的增大，水平井的产量变化将趋于无限油藏情形；水平井产量与累积产量的关系曲线与水平井产量递减曲线类似。井产量与累积产量的关系曲线与水平井产量递减曲线类似。（4 4）产量递减曲线的影响因素分析）产量递减曲线的影响因素分析 水平井产量递减分析水平井产量递减分析封闭油藏水平井产量递减曲线 封闭油藏水平井累积产量与产量关系（1）指数递减（）指数递减（n=0n=0）产量与时间的关系：产量与时间的关系：taiieqq累积产量与产量的关系：累积产量与产量的关系：iiPaqqN 水平井产量递减分析水平井产量递

41、减分析（2）双曲递减（）双曲递减（0n10n1）产量与时间的关系：产量与时间的关系：niitnaqq11累积产量与产量的关系：累积产量与产量的关系：11)1(ntiipqqnaqN 水平井产量递减分析水平井产量递减分析（3）衰竭递减（）衰竭递减（n=0.5n=0.5）产量与时间的关系：产量与时间的关系：累积产量与产量的关系：累积产量与产量的关系：221taqqii2112iiipqqaqN 水平井产量递减分析水平井产量递减分析（1）水平井的产量与地下原油流度的关系水平井的产量与地下原油流度的关系 1ogqo=0.7616141og（K/o）+2.851748（2）水平井采油强度与地下原油流度的

42、关系）水平井采油强度与地下原油流度的关系 1ogJs=0.5252631og（K/o）+0.351449（3）水平井的产量与单井控制面积的关系）水平井的产量与单井控制面积的关系 1ogqo=1.095133logA-3.492648 水平井产量递减分析水平井产量递减分析压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式 水平井含水上升规律研究水平井含水上升规律研究无水产油无水产油水平井钻穿油层长度长，增

43、加了与油层的接触面积；同时在水平井钻穿油层长度长，增加了与油层的接触面积；同时在保持与垂直井相同的产量下，大大降低井筒附近的生产压差保持与垂直井相同的产量下，大大降低井筒附近的生产压差和流体流动速度，从而减缓了底、边水的锥进速度。和流体流动速度，从而减缓了底、边水的锥进速度。水平井含水上升规律研究水平井含水上升规律研究对于不产水的自喷井来说，油井的对于不产水的自喷井来说，油井的产量与油嘴、油压、气油比有关，产量与油嘴、油压、气油比有关，国内外对直井作了大量的统计工作，国内外对直井作了大量的统计工作，得到的经验公式如下得到的经验公式如下 5.02RPDcqtc：油嘴系数油嘴系数Pt：油压油压D：

44、油嘴半径油嘴半径R：气油比气油比 （20fw80%）水平井含水上升规律研究水平井含水上升规律研究水平井在中、高含水期含水上升速度加快，就整个含水上升规律水平井在中、高含水期含水上升速度加快，就整个含水上升规律而言，水平井含水期的开发效果要明显好于直井。而言，水平井含水期的开发效果要明显好于直井。压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式水平井水淹模式水平井水淹模式 点状水淹模式（单点见水）点状水

45、淹模式（单点见水）线状水淹（多点同时见水）线状水淹（多点同时见水）水平井水淹模式水平井水淹模式水淹模式：水淹模式：底水沿平行水平段方向，以边底水均匀推进为主，底水沿平行水平段方向，以边底水均匀推进为主，油水界面抬升相对均匀，当整体油水界面抵达水平段后，水侵油水界面抬升相对均匀，当整体油水界面抵达水平段后，水侵才开始超覆到水平段上部才开始超覆到水平段上部水平井水淹模式水平井水淹模式底水均匀线状推进底水均匀线状推进油水界面均匀抬升油水界面均匀抬升水脊现象不明显水脊现象不明显无水采油期长，无水采收率高无水采油期长，无水采收率高水平段多点同时见水，见水后含水率迅速上升，产油量递减严重水平段多点同时见水

46、，见水后含水率迅速上升，产油量递减严重后期生产潜力小后期生产潜力小 水平井水淹模式水平井水淹模式边底水油藏、非均质程度强、物性较差、油水粘度比高、水平段较短、边底水油藏、非均质程度强、物性较差、油水粘度比高、水平段较短、生产压差大的水平井，一般符合点状水淹模式（多点不同时间见水或单生产压差大的水平井，一般符合点状水淹模式（多点不同时间见水或单点见水点见水.水平井水淹模式水平井水淹模式边底水以水脊等推进，无水采收率和无水累积产油较低；边底水以水脊等推进，无水采收率和无水累积产油较低；见水后含水上升慢，含水采油期较长；见水后含水上升慢，含水采油期较长；剩余油多，后期生产潜力大剩余油多，后期生产潜力

47、大。压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井流入动态分析水平井产量递减分析水平井产量递减分析含水上升规律研究含水上升规律研究开发过程参数动态管理开发过程参数动态管理二、水平井动态分析二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井水淹模式中17-平509井生产曲线中17-平509井生产曲线020406080100200502200504200506200508200510200512日液、日油(t)日液、日油(t)020406080100含水(%)含水(%)日油日液含水夹层厚度夹层厚度2m2m 中中9-9-平平9 9井初期生产压差井初期生产压差1.5MPa1.5MPa，含水上升快，生

48、产压差控制在含水上升快，生产压差控制在0.5-0.5-0.8MPa0.8MPa后，含水稳定。后，含水稳定。中中17-17-平平509509夹层厚度大，轨迹控夹层厚度大，轨迹控制好，射孔井段距顶制好，射孔井段距顶1.3m1.3m，投产后液，投产后液量过高（合理液量量过高（合理液量40m40m3 3/d/d），含水上），含水上升较快。升较快。中中9-9-平平9 9井日度开采曲线井日度开采曲线开发过程中的动态管理开发过程中的动态管理 采用油藏工程理论计算、数值模拟等手段并结合实际生产经验，进行采用油藏工程理论计算、数值模拟等手段并结合实际生产经验，进行水平井合理生产参数研究，确定合理的提液时机。初期

49、应将生产压差控制水平井合理生产参数研究，确定合理的提液时机。初期应将生产压差控制在极限压差之内，液量一般控制在极限压差之内，液量一般控制30-60m30-60m3 3/d/d，提液时机一般在含水达到，提液时机一般在含水达到90%90%时较合理。时较合理。0510152092含水阶段%含水上升率%l2p1l2p3临临2 2块水平井不同阶段含水上升率块水平井不同阶段含水上升率01234567892含水阶段%采液强度l2p1l2p3临临2 2块水平井不同阶段采液强度块水平井不同阶段采液强度开发过程中的动态管理开发过程中的动态管理 临临2 2平平7 7井末端初期日液井末端初期日液90m90m3 3/d

50、/d，含水上升快，含水上升快，7 7个月含水上升个月含水上升65.7%65.7%，月，月含水上升速度含水上升速度9.4%9.4%，提液后有效期提液后有效期1010个月，增油个月，增油5692t5692t，平均日增油，平均日增油19t19t；中段；中段初期日液初期日液30m30m3 3/d/d，1818个月含水上升个月含水上升74.5%74.5%，月含水上升速度，月含水上升速度4.1%4.1%，提液后有效提液后有效期期1818个月，已增油个月，已增油6469t6469t，平均日增油，平均日增油12t12t，目前仍有效。，目前仍有效。临临2 2平平7 7井采油曲线井采油曲线开发过程中的动态管理开发