煤层气多分支水平井分支间距优化研究

建立了非均质双孔介质煤层气储层多分支水平井开采的数学模型,模型中考虑了裂缝中气体的扩散和主支、分支井筒内压降的影响,分析了煤层气多分支水平井分支间距对产能的影响。研究表明：采用多分支水平井开采煤层气储藏时,给定井身结构条件下,存在最优分支间距,当分支间距小于最优分支间距时,实际控制面积小,峰值产气量和累计产气量小;当分支间距大于最优分支间距时,累计产气量降低,相同控制面积下采出程度降低;现场开采煤层气储层时,当最优分支间距较小时,相对而言实际控制区域内煤层气采出程度更高;本文计算条件下,煤层气多分支水平井最优分支间距为200-300m。     

多分支井渗流和不稳定压力特征分析

根据多分支井的非稳态渗流特点,建立了多分支井的非稳态渗流模型,利用单支水平井的压力分布叠加得到了多分支井的压力分布.采用井筒流动与油藏流入相互作用的耦合模型,得到各种多分支井压力不稳定动态曲线,并分析了其不稳定压力动态特征.通过对多分支井压力不稳定动态曲线特征分析划分出了不同多分支井的渗流特征段,这对于多分支井试井解释和油藏评价具有重要的意义.     

分支参数对天然气水合物羽状多分支井降压开采产能的影响规律

天然气水合物是未来极具发展潜力的清洁能源,而多分支井开采技术是天然气水合物高效开采的一种值得进一步探索的技术方法。基于南海神狐海域SHSC-4试采井测井曲线数据,建立了理想水合物藏分层地质模型。分析了羽状多分支井布设在水合物Ⅱ层中部时,分支参数对降压开采产能的影响规律。结果表明:(1)分支参数优化时,应首先考虑分支长度;尤其是当分支长度较短时,分支长度增加的增产效果最强;随着分支长度增加到一定长度,继续增加分支长度的产能增幅逐渐减弱。(2)其次应考虑分支数目和分支角度;相较于增加分支长度,增加分支数目和分支角度对产能影响较弱且增产效果相近;基于钻井成本考虑,分支数目不宜过多;分支角度大于45°时,产能增幅呈下降趋势,因此分支角度应小于45°。(3)在充分考虑上述分支参数的基础上,可适当考虑分支间距。相较于其他分支参数,增加分支间距对产能影响最弱,在保证较大控制面积和充分考虑钻井成本的前提下,分支井间距越大越好。     

多分支井结构优化研究

本文调阅了关于多分支井的产能预测与计算的文献,同时本实验针对多分支井的分支数目、位置与长度等结构设计实验、展开实验,得出了在实验压力的条件下,最佳泥砂比为1:5、水灰比0.51;得出产能最高的分支井结构特征,并最终得出成果。结论显示:随着分支距离油层中部越近,分支井的波及效率越高,分支井的总产能越大;随着分支数目的增加,产能减少,但产能减少的速度减缓,产能最终趋向于稳定;随着分支增长,分支井的产能随之增加,但产能增速减缓。     

基于电模拟实验的多分支井产能研究

基于水电相似原理,设计分支井的电模拟实验.研究了分支数目、分支角度、模型电阻、注入井位置等参数对分支井产能的影响和各个分支对油井产能的贡献度.结果表明:产能随着分支角度和分支数目的增加而增大,但增加趋势逐渐变缓.分支井的分支与水平段间存在干扰导致每个分支的产能贡献度有差别;注入井位置对油井产量影响很大,选择合适的注采井网对多分支水平井的生产至关重要.实验结果为优化分支井的形态和注采井网提供了依据.     

多层非均质油藏双分支井产能影响因素分析

针对多层非均质油藏地层之间压力不平衡的特点，建立了多分支井半解析产能预测模型，分析了双分支井产能的影响因素。结果表明，由于分支之间存在干扰，分支夹角越小产能损失越大；两个分支所在地层的条件差别越大，产能高的分支越不易发挥最大潜力，从而影响总产量；井筒中摩擦压降和汇合点处的压力损失对分支井的产能的影响不大。因此，在设计双分支井时，应尽量增大分支之间的夹角，分支汇合点尽量远离油层；分支井的井底流压不大于任何一个分支处的地层压力；两个分支应尽量选取生产压差接近的油层，这样就可以使两个分支都能发挥产能潜力。     

多层非均质油藏双分支井产能影响因素分析

针对多层非均质油藏地层之间压力不平衡的特点,建立了多分支井半解析产能预测模型,分析了双分支井产能的影响因素。结果表明,由于分支之间存在干扰,分支夹角越小产能损失越大;两个分支所在地层的条件差别越大,产能高的分支越不易发挥最大潜力,从而影响总产量;井筒中摩擦压降和汇合点处的压力损失对分支井的产能的影响不大。因此,在设计双分支井时,应尽量增大分支之间的夹角,分支汇合点尽量远离油层;分支井的井底流压不大于任何一个分支处的地层压力;两个分支应尽量选取生产压差接近的油层,这样就可以使两个分支都能发挥产能潜力。     

煤层气多分支水平井井筒压力及入流量分布规律

运用流体力学相关理论,结合质量守恒和动量守恒方程,推导考虑多分支水平井井筒内摩擦压降、加速度压降和混合压降的井筒压降模型,建立煤储层渗流与多分支水平井井筒内变质量流耦合的数学模型,并对其进行求解;在此基础上对煤层气多分支水平井主井筒及分支井筒的井筒压力及入流量分布进行研究。结果表明:开采期间,煤层气多分支水平井主支和分支井筒的压力均随距跟端距离的增大而增大,但主井筒压力增加的幅度越来越小;在开采前期,煤层气多分支水平井主井筒入流量分布曲线呈上凸趋势,在开采后期则呈下凹趋势;各分支井筒入流量在开采前期呈U型分布,在开采后期呈倒U型分布。     

煤层气注井开采数值模拟

为了研究影响煤层气井产量的主要因素,利用有限元方法分别对单井、多井开采煤层气以及考虑源汇问题进行了数值模拟.考查多井开采煤层气时引起的井群干扰对煤层气压力场的影响,结果表明:离中心井越近的井,对产气量越有益.该成果对实现我国煤层气的规模开采具有一定的参考价值和指导意义.     

煤层气层渗流与煤层气试井

从试井角度出发,对煤层气层的渗流机理和开采过程中的压力变化特征进行分析,认为煤岩层虽然具有双重的结构,但其流动却应该表现为均匀介质的特征,并进而归纳出不同开采阶段的七种典型流动模型.结合现场实测压力资料,笔者给出了一种煤层气试井资料的测评分析方法,指出一些实测试井曲线表现出的双渗、双重介质、不渗透边界或定压边界特征,其实只是由于测试工艺影响造成的异变,为正确解释煤层参数和正确认识煤层气层渗流提供了有效途径.