水平井性能的全面优化

摘要
本文是讲述对水平井流动性能的精确预测以达到所要完成的最佳产量，水平井流动性能通常假设引导出有沿着水平井眼的统一流量剖面图，这个假设忽略了水平井眼中压力的漏失，并且能引起一个不合理的井身设计。此论文针对于通过结合储集层中流体流动来优化水平井性能提出了一个模式，在井眼附近砂岩中流体流动调节储层，在水平井井眼和油管处流体流动进入一个全面的压裂体系。水平井眼中可变的多相流多砧滑动体系和油管中流体上升的性能也都用来计算。总之，储层性质的影响、流体性质和井眼特性曲线以及井完成情况的不同，包括裸眼完井、割缝衬管完井、预充填砾石衬管完井和砾石充填完井，在井的性能上都得到了分析。根据下述现存的依据来鉴定合理的井身结构。
本文能看出合理的模式不仅能够增强对储层和井眼间的复杂性干扰的理解，并且能够总的优化和调整整体体系的运行。例如：在井眼中气液流动特性的准确预测的情况下，建立详细的流动图样模式是很有必要的，因为大量气体的析出能主要地影响到总的压力漏失，油管的提取和生产量。另外一个例子是在整体的压裂体系中大多数压力是用来提取油管的，因此有效的油管升降设计能帮我们得到最佳的产量。用我们完整的模式在不同形式的砂岩控制完井的方法中可以鉴定出不同的影响，我们也能够测量出井身长度、井眼直径和得到气油比，用来作为影响井产量的主要依据。
绪论
与常规井相比，水平井能提高井的流入性能和生产速率，尤其是对于薄层储集层、天然裂缝储集层和气体或水锥进的储集层问题。由于钻井费用的昂贵，正常的水平井设计是为了获取好的经济效益。全部操作体系的流动行为包括储集层、砂控储层、水平井井眼和油管以及在优化井身结构上，整个水力压裂的每一部分是主要的信息来源，这和操作性能相互干扰。一些研究人员曾研究过水平井的流动特性，水平井流动特性的较早的研究通常是基于无限大导电性的井眼的假设和沿着水平井身恒定不变的压力。这个假设适用于简单的计算，但着计算通常是不准确的并且可能导致不合理的设计和预测。比如：在水平井的高生产率和多相流的情况下，压力混入井筒可能主要地影响井的流动特性1。通过公认的压力混入水平井井身剖面以及储集层和水平井眼间的干扰，一些研究2-7已被引导到这个工程上。Dikken5提出了一个简单分析方法，此方法是连接水平井中的单相油流到一个等温的储层流动，并且能预测沿着水平井身上的压力摩阻的损失。Islam6基于实验结果提出了一个物理模式，它描述的是在一口水平井中多相流穿过射孔孔眼，但是，储层中流体的流动、砂控储集层、水平井眼和油管间的干涉都没有在实验中用来计算。Ozkan7提出了单相流模式用来研究水平井筒压力剖面在井的生产量和现存的井身设计准则上的影响。在他的模式下，只有两种形式的流动模型，即层流和紊流，都是用来描述井眼内的流动特性和油管中压力下降对未测定的井生产量的影响。(优秀毕业设计 www.2bysj.cn)
综上所述，不仅有许多有限的研究来寻址水平井的多相气液流和储层耦合，而且基本没有研究能充足地严密的在整个水力压裂体系中耦合，包括储集层、砂控储层，水平井眼和油管。多相流在井筒中是一个很复杂的现象，它依靠许多变量如：流体性质、流动速度、压力、温度和气油比等，并且需要很深的研究。尤其是对于沿着水平井井筒可变的多相流的以个更详细的模式被用来研究流动机制的复杂程度。
在此论文中，我们能得到一个模式，它不仅能模仿和预测水平井眼和油管中的多相气液流动行为的能力，并且能得到整个操作体系的复杂耦合。