三维水平井轨道优化对齐设计模型

针对现有三维水平井轨道计算方法程序复杂,迭代计算过于繁琐的问题,形成了基于空间圆弧曲线优化对齐方法的水平井轨道优化设计模型和简易算法。将水平井的轨道设计问题,转化为带有三角函数的多元一次方程组求解问题。根据该算法,只要确定了造斜点、靶点,并预设合理的第一、第二圆弧段狗腿度,就可以精确计算出水平井的各项轨道参数,参数求解具有唯一性。为轨道设计和软件编程人员提供了一种新方法。     

三维水平井井眼轨迹设计最优控制模型及算法

针对三维水平井井眼轨迹优化设计问题，首次建立了以非线性状态方程为主要约束条件的目标控制模型，依该模型的特点，构造了改进的Hooke-Jeeves优化算法，为获得全局最优解，采用均匀设计方法选取初始点，计算结果证明了模型、算法及研制软件的正确性与有效性，而且具有计算时间短，结果精度高等特点。     

基于序列二次规划算法的射孔水平井孔眼分布优化

基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型.采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度分布进行优化.结果表明:优化射孔能有效地改善沿井筒入流剖面;射孔水平井存在最佳的射孔密度分布;为得到最大产量,无限导流井的射孔密度呈"U"型分布,有限导流水平井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐降低,约在井筒长度的3/4位置处取得最小值;若要使沿井筒入流剖面尽可能均匀,则无限导流井的射孔密度呈"∩"型分布,有限导流井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐升高,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值,但最大产量略有降低.     

三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题，建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标，以非线性动力系统为约束条件，通过对非线性动力系统积分，将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解，在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下，用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略，提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中，数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性。     

三维水平井轨道设计模糊优化模型及算法

针对三维水平井井眼的轨道设计,建立了多目标模糊优化模型,并利用模糊方法把该模型转化为基于满意度水平下的普通非线性规划问题,再利用遗传算法对模型进行求解。在实证研究中,以茨16-侧平146井井眼轨道设计为例将研究工作应用到实际生产中,数值结果表明了所设计的模型和算法是有效的、可行的。     

三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题 ,建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标 ,以非线性动力系统为约束条件 ,通过对非线性动力系统积分 ,将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解 ,在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下 ,用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略 ,提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中 ,数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性     

凸二次规划的一种分解算法

An algorithm to solve convex quadratic programming with nonnegative variables and linear equation constraints is given by means of the concept of ABS algorithm and decomposition strategy. If the object function is strict convex ,then the optimal solution can be gotten in finite steps ; otherwise ,the algorithm is superlinear convergent.     

一类矩形切割的优化模型

研究了工业中常遇到的先将原料板切割成加工拼板后，再将拼板切割成单元板的一类矩形板材切割问题，此类问题归结为二维排布的双层优化，针对单元板在拼板上和拼板在原料板上的4种不同排布情形，建立了统一的非线性整数规划模型，根据问题的特点，给出了该模型的一个化双层优化为单层优化的求解算法，实际应用中，该算法能在数秒钟内按工艺要求给出最优切割方案，与传统方法相比，料板利用率常可提高5％～10％．     

三维水平井随钻修正设计的优化方法及应用

在水平井实际应用中,实钻轨道常偏离原设计最优轨道．把实钻轨道与已设计最优轨道的状态变量差值作为参数,建立带有参数的三维水平井最优控制模型,把该模型转化为非线性规划问题求解,讨论了该非线性规划问题的最优解性质．依此性质给出一个全局最优的算法,并将其应用到实际水平井轨道设计中,数值结果表明模型及算法有效、正确。     

砂体顶面微构造对水平井轨迹设计的影响研究

通过总结大庆老区水平井的轨迹设计和钻井实践得出 :影响砂体顶面微构造预测精度的因素包括沉积微相、沉积单元界限、补心海拔的测量精度和直井井斜等 .对大庆老区 2口代表性水平井的微构造研究的对比分析揭示出 :因地质、井网条件不同造成的微构造预测精度影响水平井的设计、钻井、施工等 ;砂体顶面微构造的预测精度决定了大庆老区水平井轨迹设计的可行性和钻水平井的成功率     

2区复合油藏水平井试井模型与实例解释

目前关于复合油藏水平井不稳定试井理论与应用研究很少见,针对这一问题,建立了水平井2区复合油藏不稳定试井模型,研究了一种利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行求解的新方法,获得了拉普拉斯空间中不稳定试井井底压力表达式。利用数值反演,编程绘制了标准的试井分析样版曲线,并分析了2区复合油藏井底压力动态响应特征。不同的外边界条件具有不同的外边界特征响应,对顶定压或底定压边界,压力导数曲线在早期迅速下掉,不能反映出2区复合油藏的复合特性。对顶、底均为封闭边界,样版曲线明显反映出油藏的2区复合特性。实例分析结果表明,该模型可以用于2区复合状油藏水平井的不稳定试井解释,为油田开发生产服务。     

陇东致密区水平井井眼轨迹与地层关系

鄂尔多斯盆地陇东地区长6X、长7Y储层纵向连续性差、横向上变化快,给水平井测井解释带来了一定难度。为了准确计算水平井储层参数,提高油层钻遇率,以研究区储层特征、测井资料为基础,围绕着水平井井眼轨迹与地层关系分析,给出了鄂尔多斯盆地致密油水平井储层划分建议,提出了储层各向异性分析步骤及计算方法,建立了水平井段分段分级评价方法,给出了水平井自然伽马、电阻率测井围岩校正方法,研究提高了水平井孔隙度、渗透率和含油饱和度等储层参数的计算精度,为水平井射孔段优化、提高水平井产能奠定了基础。     

水平井轨迹“曲率─井斜角”控制方法研究

提出了水平井轨迹“曲率－并斜角”二段控制方法，即以初始控制点为起始．点，控制段终点为目标点，用两种造斜率控制井段，根据造斜特点决定中间点的井斜角大小，找出二造斜段的配伍曲率，从而满足控制要求．文中给出了中间点的选择和控制段的确定方法，并对塞平－１井作了实例分析．结果表明，该方法简便，灵活，实用性强．     

超低渗透致密油藏水平井井网优化技术研究

鄂尔多斯盆地具有丰富的超低渗透油藏资源,开发潜力巨大,但由于其储层物性差、非均质性强等特点,直
井大幅度提高单井产量难度较大。针对超低渗致密储层特点,以建立有效驱替压力系统为目标,利用矿场实践、油藏
工程和数值模拟综合方法对水平井井排方向、井网形式、水平段长度、裂缝参数组合型式和注采井距参数等方面进
行了研究,研究结果表明：以直井与水平井联合布井的交错排状七点井网布井方式、哑铃型布缝、人工压裂缝密度2
条/（100 m）、水平段长度在700∼800 m、注采井距700∼800 m、排距150 m 时,超低渗透致密油藏水平井初期平均单井
产量约为8.0 t/d,达到直井平均单井产量的4 倍左右,研究成果可以指导超低渗透致密油藏的经济、高效开发。     

Optimization of Permeability Tensor Characteristics of Anisotropic Reservoir and Well Pattern Parameters

The problems of well pattern arrangement, well array direction, and well array spacing ratios for anisotropic reservoirs were studied using tensor analysis. The problems were formulated as a bilevel programming model which was solved using a genetic algorithm. The results show that if the permeability in one direction is much higher than in another direction, the wells should be aligned along the high permeability direction. The analysis provides a theoretical foundation for well pattern arrangement in fractured reservoirs as well as in channel sand reservoirs.     

分段压裂水平井的温度分布预测模型

温度预测模型是实现基于分布式温度测试(DTS)解释产出剖面的基础,但定量预测低渗气藏压裂水平井温度剖面仍是一个难题。为此,建立了一套考虑多种微热效应的低渗气藏压裂水平井耦合温度预测模型,模拟了一口低渗气藏压裂水平井的温度剖面,分析了温度剖面特征,并采用正交试验分析法评价了压裂水平井温度剖面对不同因素的敏感性。研究结果表明：①压裂水平井温度剖面呈现出不规则的“锯齿状”,任一“锯齿”都对应着一条有效人工裂缝;②各级裂缝处的井筒温降基本上与裂缝半长呈正相关关系;③从趾端到跟端,各级裂缝位置处的井筒温降与裂缝半长的比值(△T/xf) 依次递减;④压裂水平井温度剖面对各因素的敏感性依次为：裂缝半长>产量>地层渗透率>井筒半径>地层孔隙度>裂缝导流能力>水平倾角。该研究成果为实现基于DTS解释压裂水平井产出剖面提供了模型基础和理论支撑,对于压裂水平井改造效果评价和出水位置定量诊断具有重要意义。     

基于多段井模型的非均质储层水平井分段动用政策研究

受储层非均质性的影响,水平井生产过程中内部动用的差异性,严重影响了其开采效果,为了使采出能够最大化和均匀化,需要对水平井进行分段动用。利用考虑井筒变质量流与油层中渗流耦合的多段井模型,将不同钻遇情况的井筒分段离散化,对水平井分段动用政策界限进行了研究,研究表明：在水平井钻遇单层时,好差段同时动用效果最好,极差大于5时,这种动用优势体现更明显;在钻遇多层时,先动用物性较差层段,达到中含水期阶段,动用物性较好层段可以获得最好开采效果,极差在2~10时,这种动用方式体现的最好。通过实际井组动用效果的分析,说明这一分段动用政策对新钻水平井的开采设计具有一定的指导意义。     

双台阶水平井不稳定渗流耦合模型及求解

针对国内外对双台阶水平井渗流规律及产能分析研究相对欠缺的情况,以水平井不稳定渗流模型为基础,根
据势叠加原理,采用半解析方法建立了双台阶水平井不稳定渗流模型,同时考虑了井筒内变质量流动压降损失影响,
给出了定压生产条件下耦合模型解法。通过实例计算,结果表明双台阶水平井比产能指数沿井筒长度不是均匀分布
的,大致呈非对称“U”型分布,且跟端的比产能指数略高于趾端;井筒沿程压差分布曲线明显有一个台阶,说明压降损
失主要集中在中间夹层连接段处,主要为重力压降损失。该成果为双台阶水平井井身结构设计,及合理利用双台阶水
平井进行开发方案设计、计算开发指标、制订开发调整方案等提供理论依据,从而合理、高效地开发我国复杂油气田。     

水平井气举模型初探

本文提出了一种模拟水平井气举流动状态的物理模型,它由六部分组成,其主要功能为:(1)模拟各种混气流体在不同倾斜状态下的流动状态;(2)模拟垂直径向流与水平井平行流动机理;(3)进行三相流动的各种研究工作;(4)在各种规定的井口压力下计算井底的流动压力以确定合理的生产方式;(5)计算合理的油气比。