射孔参数对油井产能影响的分析

射孔完井后的油井产能计算和分析是油田开发与开采中的重要环节.为了研究各种射孔参数对油井产能的影响.本文以有限元法为基础建立了油井射孔的三维、多孔眼模型.进而应用非线性回归的方法建立了计算油井产能的公式.并编制了系统软件.对9种射孔参数的影响进行了分析研究.并与国外的研究结果进行了分析对比.此外.对每一个影响因素对产率比的敏感性进行了分析.得出各参数在射穿污染带与未射穿污染带及高污染与低污染等不同情况下对产率比的影响程度排序.     

基于正交实验法射孔参数优化设计数值模拟

射孔完井对油井产能的主要影响因素为孔眼密度、孔眼直径、孔眼深度和孔眼相位,基于油井产能最优对射孔参数进行优化设计是提高射孔井产能的关键技术之一。本文基于射孔井产能的半解析模型,应用有限元分析法对射孔井的产能进行数值模拟研究,并应用正交实验法对数值模拟结果进行分析。结果表明：随着孔深的增加,产率比增加,且在孔深较小时斜率较大,当穿孔深度超过钻井污染带深度时,曲线出现拐点,斜率变小、变平。随着孔径的增大,产率比增大,在实际射孔过程中,考虑到套管强度的问题,孔径应在保证套管强度的情况下尽可能取最大值。当孔密增大时,产率比随之增大,且随孔密的增大,其产率比上升趋势减弱。相位角增大时,产率比减小,相位角从60°变到90°时,产能有较大的提高,相位角在90°和180°之间变化时产能变化不大。通过比较极差值R来判断各个因素的主次关系。本文可为射孔参数的优选提供指导。     

基于多目标粒子群算法与TOPSIS的射孔方案优选研究

射孔完井是油气井的主要完井方式之一,在世界范围内得到了广泛的应用。它涉及孔径、孔密、相位、孔深、压实伤害等多种参数,不同的射孔参数对射孔效益有不同的影响,为了能够获得理想的射孔效果,需要对射孔参数进行优化设计。为此,利用多目标粒子群算法(MOPSO),结合TOPSIS算法对射孔参数进行优化,建立一种射孔方案的优选模型。仿真实验表明该优选模型的有效性,为科学地进行射孔设计、提高油气井产能提供了依据。     

使油井产能最高的射孔参数优选

本文介绍了射孔完井电模拟及有限元数学模型研究的结果.分析了孔深、孔密、布孔相位角等射孔参数对油井产能的影响,以及影响射孔井产能的诸因素相时重要性排列顺序.介绍了以计算较件、回归方程、诺模图三仲形式表达的射孔井产能与诸影响因素的定量关系.最后给出了华北油田应用优选射孔参数的生产效果.     

气井射孔参数选择

射孔是影响气井产能的关键因素,选择合理的射孔参数极其重要。气井由于其渗流特性与油井不同,因此,射孔参数的选择也与油井不同。根据气井的渗流规律和气层被钻井泥浆污染的特性,分析了射孔参数对气井产能的影响,同时与油井进行了对比,并进行了实例计算。提出近井带孔深对产能的影响较油井强烈;超过污染带后孔径又成为第一影响参数,这一特点与油井完全不同。     

前苏联与美国求表皮系数方法的异同

根据射孔完井电模拟以及Locke和Hong数值模拟研究的结果分析了射孔孔径、孔密及射入深度对表皮系数和油井产能的影响,发现使用和Locke曲线所得出的结果基本一致;曲线未考虑孔眼周围压实带的缺点,完全可以用近似公式修正。因为,实际上无法准确知道压实带的厚度及渗透率,准确地考虑这一因素是不可能的;曲线较现有的任何一种曲线都便于查找,至今仍在前苏联广泛使用,那种认为曲线已经过时的说法是缺少根据的,但扩大该曲线的范围和对压实带作修正则是需要的。     

致密岩性油藏射孔工艺优选实验研究

南泥湾地区储集层主要为延长组长4＋5、长6,储层岩性为致密砂岩,且具有低压低渗的特点。为了提高射孔的效率,应采用高性能射孔枪弹进行穿透射孔。本文通过大量现场实验,分析孔深、孔径、孔密、相位角等射孔参数对产率比的影响,从而优选出最佳孔深、孔径、孔密、相位角,并在此基础上,优选射孔枪弹,优化射孔参数组合,最终为致密岩性油藏提出合理的射孔工艺。     

储层伤害下的低速非达西斜井产能分析

在考虑启动压力梯度和储层损害因素的基础上,对斜井井眼周围的单相流体在储层的渗流规律分析,通过空间坐标变换,建立了适用于具有供给边界的稳定渗流条件下的斜井产能公式,并以海拉尔盆地某低渗透油田的一口斜井为例,进行了斜井的流入动态和产能分析,为斜井的合理配产提供了科学依据。分析研究认为,当启动压力梯度（小于0.001MPa）、井斜角（小于20oC）较小时,对斜井的流入动态影响较小,当启动压力梯度、井斜角较大时,对斜井的流入动态影响较大;当井斜角较小时,斜井非达西无阻流量变化不大,井斜角大于200时,曲线开始出现明显上翘,并且随着井斜角的增大,斜井的非达西无阻流量急剧增加;随着油层厚度的增大,斜井非达西无阻流量越大,并且斜井非达西无阻流量与地层厚度成线性关系。     

射孔参数对套管强度的影响研究

射孔工艺指在套管和水泥环上射孔.射孔提供了油气流入井筒的流体通道,但降低了套管强度.采用有限元法分析射孔孔径、射孔孔密和射孔相位对套管变形和应力的影响.结果表明,射孔孔径、射孔相位和射孔孔密越大,套管的变形和应力也越大.     

基于最优穿深分析的射孔参数优化设计新方法

射孔完井作为主要的完井方式之一，对套管井沟通储层、解除近井带污染、释放产能尤为重要，射孔参数的合理设计是保障射孔作业效果的关键所在。现有射孔参数设计方法主要通过表皮计算开展射孔参数敏感性分析，依据曲线形态、分布密集程度及变化趋势进行参数设计。由于射孔表皮计算模型未有效考虑射孔孔道流动摩阻的影响，无法准确刻画射孔穿深和产能之间关系，依据表皮分析的参数敏感性结果无法确定最优射孔穿深。从流体力学角度出发，将射孔孔道等效为微观意义上的水平井，建立油藏与射孔孔眼流动耦合数学模型，充分考虑射孔孔道流动摩阻的影响，结合Dikken优化原则，研究建立了最优射孔穿深确定方法，形成基于最优穿深分析的射孔参数设计新方法。实例分析表明，该方法可为最优射孔穿深的设计提供理论依据。     

射孔工程应用软件WPSYS-A的开发

考虑了全部射孔参数、地质因素和工程因素的影响,开发出射孔工程应用软件包WPSYS-A.在有限元数值模型的基础上,运用非线性回归方法精确地描述了射孔参数之间的相互影响。得出了七种格式和相位下的三种不同情况的21个回归公式.在非线性回归方法中,首次引入极限产率比的概念,获得了某些精确解.将有限元模型、工程软件与精确解对比.得出了可靠计算结果.证明该软件能满足工程要求.     

水力喷砂射孔孔道裂缝起裂机理研究

与传统射孔工艺相比,水力喷砂射孔方法产生的地层孔具有孔径大、孔道长和孔数少特点。针对射孔孔道影 响压裂裂缝形态问题,开展孔道周围应力分布及起裂机理的研究工作。研究中采用三维有限元数值模拟结合室内实 验验证的方法,分别从布孔方式、射孔方位和水平井筒方位方面,揭示了水平井近井筒区域喷砂射孔孔道产生的3 种 裂缝形态。研究表明,压裂裂缝倾向于从射孔孔道根部位置起裂;水平井筒与最小水平主应力夹角小于30°,两层布孔 可在近井筒区域产生一条横向裂缝,螺旋布孔和对称布孔产生多条横向裂缝;纵向裂缝比横向裂缝更易于产生,形成 纵向裂缝与横向裂缝相结合的扭曲裂缝;水平井筒与最小水平主应力夹角大于80°,产生一条纵向裂缝,与喷砂射孔参 数无关。该研究可为水平井水力喷砂射孔及压裂合理施工提供理论指导。     

垂直井砾石充填防砂最小排量的确定方法

将水平管中清水及低粘液体携砂时的临界流速公式用于计算垂直井砾石充填防砂的最小排量 ,研究了垂直井低粘液体及清水携砂液临界流速计算公式的特点及应用条件 ,分析了射孔孔眼临界流速及防砂井最小排量的影响因素 ,并利用现场数据计算了防砂井最小排量。结果表明 ,射孔孔眼直径及携砂比增加时 ,临界流速增加 ;射孔密度、射开厚度、孔眼直径及临界流速增加时 ,砾石充填最小排量也增加。提出的临界流速计算方法可用于现场施工排量的设计 ,携砂液初始排量接近或高于临界排量是保证防砂成功并获得较长有效期的根本条件。     

射孔套管应力集中系数有限元分析

建立了射孔套管的有限元力学模型,对不同孔径、孔密及相位角的射孔套管在外挤压力作用下的孔眼应力集中系数进行了有限元分析。旨在讨论非线性材料弹塑性范围内多孔情况下,对孔眼的应力集中系数及对管体抗挤强度的影响,为射孔套管应力集中及强度影响提供了详尽的数据,并给出了优化射孔方案。     

各向异性储层部分射开斜井新表皮模型

为了研究部分射开斜井的增产效果，通过对空间瞬时点汇解进行镜像反演后叠加，得到顶、底边界封闭的无限大板状储层中的点汇解；然后，沿斜井轨迹进行积分得出部分射开斜井的解；最后，通过对压力解进行晚期近似，得到了一种新的部分射开斜井的表皮模型。与前人的斜井及部分射开井表皮分别进行对比，验证了新表皮模型的正确性。结果表明，随着井斜角度与井身长度的增大，表皮因子逐渐减小，且井身长度越长，井斜角度增大产生的增产效果更加明显；储层厚度和渗透率各向异性因子的增大会降低增产效果，且在渗透率各向异性因子较小的储层中，增加井斜角度会使表皮因子明显减小。在各向异性因子较小的储层中，拥有较大倾斜角度和井身长度的部分射开斜直井具有较好的增产效果。     

影响水平井射孔完井产能的多因素分析

针对影响水平井射孔完井产能的各个参数,开展了多因素分析,模拟水平井真实射孔的条件,建立了地下渗流场的三维物理模型和流体渗流的连续性方程及其相应的数学模型,推导出了有限元求解的变分方程;对该变分问题的求解应用了大型有限元分析软件ANSYS,通过实体建模、材料定义、网格剖分等步骤,获得了求解水平井射孔完井产率比PR的新方法;运用二次回归的正交组合设计方法,对各个参数进行了敏感性和多因素分析,得到影响PR的重要性排序。编制了相应软件进行水平井射孔参数的优化设计。在塔中16井区采油方案编制和辽河油田射孔完井水平井中得到应用,取得了良好的效果。     

钨合金球侵彻多层等间隔硬铝靶实验研究

进行了钨合金球侵彻多层等间隔硬铝靶的实验研究。获得了钨合金球贯穿靶板层数与撞击速度的关系。通过对球撞靶速度、靶板破坏模式、球变形和冲塞的观测，给出了钨合金球的临界破碎条件，建立了球变形的近似计算式和贯穿靶板的理论计算公式。实验结果与理论计算值吻合较好。并对钨球和钢球破片侵彻多层间隔硬铝靶进行了对比分析。