谈Joshi水平井产量公式

认为Joshi在推导水平井的产量公式时，把水平井的流动视做向一个点汇的垂直流动与向一与水平井等长的垂直裂缝的水平流动的代数相加，这种简化处理是不对的，物理解释是牵强的，所给的水平井产量公式是错误的，文中在保证地层内具有稳定流动的基础上，利用保角变换对顶底不渗透油藏中心有一口水平井的产量公式进行了重新推导，给出了水平井产量公式的修正公式，并且利用等值渗流阻力法进行了解释。     

低渗薄层油藏多垂直裂缝水平井产量计算公式

随着越来越多的水平井压裂技术应用于低渗透薄互层油藏,准确地确定多垂直裂缝水平井的产量意义重大.在假设各薄互油层物性各异、各裂缝流量不相等的条件下,分析研究了各裂缝周围的渗流场分布特征.采用渗流面积等值法,把多垂直裂缝系统水平井等效为水平井与垂直井的组合.应用镜像反映及势的叠加原理,对裂缝系统的产量公式进行了详细推导,并结合Renard-Dupuy公式,得到了多垂直裂缝水平井产量公式.实例的计算结果表明,水平井经压裂后产量明显增加,各垂直裂缝的产量不相等,中间裂缝较边部裂缝产量小.由此说明在压裂缝数量确定的情况下,应尽量增加裂缝间的距离,以增加各裂缝的泄油半径,以此来提高单井产量.     

底水驱动油藏水平井油水两相流产能研究

首先利用镜像反应法和势的叠加原理,对底水驱动油藏水平井稳定渗流进行理论研究,得到只有单相油流流动条件下的底水油藏水平井产能公式;在单相油流流动的基础上,以单相流动时的产量作为水平井的初始产量,再应用势的叠加原理和等值渗流阻力法推导出两相流动时的底水驱动油藏水平井产能公式。     

渤海窄条带状油田水平井产能研究

目前,国内外许多学者对水平井产能作了大量的研究,然而,利用前人推导的水平井产能公式计算窄条状油田的水平井产能误差较大,无法合理预测该类型油田的水平井产能。利用镜像反映和势叠加原理等渗流理论,推导了窄条状油田的水平井产能公式,并与现场实际产量进行对比,相对误差小于10%。本文的结果对水平井在窄条状型油田开发中的实际应用提供了理论基础。     

水平气井产能公式探讨

随着越来越多的水平井应用于天然气藏,确定准确预测水平气井产能公式意义重大。基于国内外学者由油藏推导的水平井产能公式不能直接应用于气藏,在详细介绍了水平井产能公式研究进展的基础上,利用陈志海等提出的方法对不同学者的油藏水平井产能公式进行改进,得到了气藏水平井产能公式。通过实例计算对比发现,被广泛用来计算油藏水平井的Giger、Joshi公式在计算气藏水平井产能时精度太低,而Borisov、Renard和Dupuy、郎兆新、陈元千公式计算结果与实际产量的相对误差在10%以内,更符合现场应用的需要。对以后的气藏水平井产能研究有一定的借鉴意义。     

垂直压裂水平井非稳态条件下的产能分析

应用Green函数和Newman积原理,推导出垂直压裂水平井在非稳态条件下生产时的压降公式,建立压裂水平井井筒与油藏耦合的新模型,并给出求解方法.实例计算结果表明:水平井的产量随时间是不断减小的,经过一定时间,流动达到拟稳态;井筒内存在一定的压力降;摩阻对压裂水平井生产动态有一定影响;水平井长度对产量有一定的影响,而且水平井长度存在最优范围;各条裂缝产量不相等,裂缝条数存在最优范围.     

关于Joshi水平井产能公式的讨论

对Joshi水平井产能公式进行了分析,指出了Joshi水平井产能公式不足之处,其一是为垂直面流动计算引入的复势与假设不一致;另外是非均质储层水平井产能公式存在局限性。通过坐标变换,以及垂直流动面和水平流动面取不同的渗透率,对Joshi水平井产能公式进行修正,提出了一个新的渗透率各向异性储层水平井稳定产能公式。最后,通过现场水平井实例对比,验证了新公式的合理性。     

存在供给边界油藏水平井产能分析

保角变换方法是一种求解稳定的平面流动问题的有效方法。应用保角变换方法,将水平井三维流动简化成水平面和垂直面的两个平面流动,推导出了油层底部和顶部存在供给边界油藏水平井流量公式;并分析了偏心距和储层非均质性对水平井产能的影响。结果表明,偏心距对水平井产能影响较小,当δ/h小于0.3时,偏心距对垂直平面流量变化影响不超过5%;而储层非均质性对水平井产能影响与水平方向和垂直方向液流阻力相对大小有关。当水平方向液流阻力大于垂直方向液流阻力时,水平井产能随kv/kh增大而减小;当水平方向液流阻力小于垂直方向液流阻力时,水平井产能随kv/kh增大而增大。     

低渗透油藏水平井流入动态关系的建立

采用等值渗流阻力法,推导出了低渗油藏水平井稳定渗流产量公式、溶解气驱油气两相流产能方程及无因次流入动态方程。流入动态方程简单明了,与Wiggins方程形式一致。产能影响因素分析结果表明：中高渗油藏的流动是启动压力梯度为零的低渗油藏流动的一个特例;随着启动压力梯度的增加,水平井产能明显递减;水平井长度越长,产量越大。     

水平井早期试井公式

水平井早期流动是指水平井从开始生产起到压力降传播波尚未达到储藏边界的阶段。在已有文献中早期阶段被视为径向流,早期结束时间也存在各种计算公式,不同公式的结果相差甚大,并且皆缺少理论依据。根据早期时刻的等势面是以水平井两端点为焦点的旋转椭球面,并应用质量守恒定律导出早期试井公式和早期结束时间的算法,理论和实例皆表明所推导的公式更能描述早期渗流规律,计算结果更符合实际情况。     

水平井五点井网产能计算研究

对已有的联合井网（五点法注采井网）的产能公式进行了深入研究,运用等值渗流阻力法重新推导出五点井网的产量计算公式,根据镜像反映和势的叠加原理给出该井网的三维求解过程,并运用以上方法进行了实例求解。结果表明,新推导出的公式比原有公式的计算精度高,能满足现场联合井网产量预测的要求     

水平注水井和垂直采油井联合井网产能计算

针对长庆低渗油藏,水平井从单井开发逐渐转为水平井和直井联合井网开发中直井产能研究较少的问题,从实际开发需要出发,以水平注水井和垂直采油井联合五点井网为例,运用保角变换、镜像反映法以及复势叠加原理,理论上推导出联合井网中直井的产能方程,运用数值模拟方法对联合井网的直井产能进行了模拟计算。将理论计算公式和数值模拟结果相结合,引入修正系数对计算公式进行修正,方程修正后计算值和油田实际产能基本一致。同时研究了水平井长度对井网产能的影响。对水平井联合井网开发油田有一定指导意义。     

考虑启动压力梯度的面积井网极限井距计算

低渗透储层具有低孔、低渗特征,其孔隙结构异常复杂,表现出非达西渗流,存在启动压力梯度现象。本文在归纳总结启动压力梯度的表现形式基础上,得出启动压力梯度应综合反应储层和流体特性,即应与流度存在相应的关系。并选取某油田盐膏层间低渗透致密岩心,通过实验研究,得出了启动压力梯度与流度之间的关系式。在考虑启动压力梯度情况下,推导出直井、水平井极限井距计算公式,研究直井极限井距与渗透率、生产压差之间的关系。并通过控制变量法,研究了水平井长度、岩石渗透率、流体粘度、生产压差对水平井极限井距的影响,得出相应的图版。且在研究单口直井、水平井极限井距的基础上,扩展到不同类型井网组合井距的计算。最后通过实例结果验证,此方法简单、实用,对确定低渗透储层合理井网井距具有重要的指导意义。     

水平井基坑降水的数学模型及应用

对于水平井的降水计算，提出了水平井等效渗透系数的新概念及其计算公式，可将水平井实际很复杂的边界条件移置到井口处，使计算简化；对抽水竖井的三维数值模拟提出了一种特殊井单元的处理方法；对潜水自由面提出了相适应的流量边界条件及其确定方法；建立了水平井降水和水平井与抽水竖井联合降水的数学模型；论证了水平井井内水流非等水头分布、也非等强度分布的观点。     

不同注采方式的流场计算模型及物模验证

针对不同注采方式（直井水平井一注一采、水平井一注一采、水平井两注一采）流场分布问题,开展了不同注采方式下流场数学计算模型和物理模拟研究。采用保角变换和镜像反映原理,建立了不同注采方式流场数学模型,推导出势函数和流函数数学表达式,得到不同注采方式内部等势线和流线分布图。通过开展不同注采方式下水驱油物理模拟实验研究,对不同注采方式流场计算模型计算结果进行对比验证。结果表明,不同注采方式流场计算模型计算结果与物模实验结果具有很好的一致性。直井水平井一注一采内部流场表现出一定的线性流,水驱波及面积较常规直井注采方式有所增大。水平井一注一采内部注采井间流线呈线性流,与直井水平井一注一采相比,流线控制的面积增大,驱替效果更好。水平井两注一采内部水平生产井跟端和趾端附近流线较为密集,水平生产井中部位置附近流线相对稀疏易形成滞油区。     

低渗油藏中含启动压力梯度水平井生产动态

水平井渗流为三维流动,远比垂直井的渗流复杂,因而水平井的压力产量公式往往非常复杂,为了简化,进行了一些理论分析．在没有边界影响的情况下,水平井生产时在地层中形成的等压面是一个旋转椭球面．从水平井椭球流态出发,用平均质量守恒方法,在椭圆坐标内分析具有启动压力梯度的低渗油藏中水平井的生产动态．包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏、底水油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了启动压力梯度对原油生产的影响：１．生产压差一定时,启动压力梯度越大,水平井的产量越低,且启动压力梯度的影响与水平段的长度平方成正比,２．存在启动压力梯度时,水平井产量随井长的增加呈变斜率增长,当启动压力梯度很大时,存在最佳水平井长;以及水平井在具有启动压力梯度的双重介质油藏中的不稳定渗流压力近似公式,并绘制了相应的试井理论图版,分析了启动压力梯度的影响,在启动压力梯度为零时,经过与精确解对比,表明近似解是适用的．所得到的所有公式均有常规项（不考虑启动压力梯度时的公式）和启动压力梯度项组成,形式简单,易于理解和应用．     

块状潜山稠油油藏水平井合理产能确定方法

为了确定块状潜山裂缝性稠油油藏水平井底部注水水平采油井的合理产能,利用镜像反映原理和势函数叠加原理推导出水平井井网底部注水整体开发厚层裂缝性稠油油藏的产量公式;并结合油藏区块实际地质参数,针对注采井距、注采压差、采油井垂向位置等影响产量的主要因素进行了分析和优化。结果表明,利用水平井井网底部注水整体开发厚层裂缝性稠油油藏的合理注采井距为2倍油层厚度。为了油井能够获得较高的产能,注采井之间首先必须保持合理的井距形成有效的驱替。随着注采压差的增大,生产井产量呈现线性增加的趋势;但存在合理的注采压差。纵向上将采油井布置在油藏的顶部,可获得最大的单井产量。研究成果可为块状厚层潜山稠油油藏单井合理产能的确定提供理论依据,且方便实用。