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.     

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。     

螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究

水力压裂技术已经在低渗地层的石油天然气开采中得到广泛的应用,螺旋射孔是该技术中的常用措施,在此条件下地层的破裂压力是影响施工成功率和效果的重要因素之一.采用三维有限元方法对螺旋射孔条件下地层的破裂压力进行了研究,建立了套管完井(考虑水泥环及套管的存在)情况下井筒及地层的三维计算模型,首先计算和分析了定向射孔时不同的射孔密度和射孔方向角对地层的破裂压力的影响,与前人的实验结论进行了比较,在此基础上,进行了螺旋射孔条件下不同射孔方位角、相位角以及射孔密度对地层破裂压力的影响的研究,通过数值模拟的结果,给出了螺旋射孔对地层破裂压力的影响规律,可作为进一步研究螺旋射孔条件下的裂缝扩展规律的基础,同时对压裂设计和实际压裂施工中螺旋射孔参数的选取给出了具体的建议.     

射孔对井眼围岩应力场及破裂压力影响规律

 射孔在一定程度上可以有效地降低地层破裂压力,避免裂缝扭曲和多裂缝的不利现象;射孔参数的改变会导致井壁围岩应力场及破裂压力的改变,进而影响压裂施工和压后产能.加强射孔井井壁围岩应力场的动态演化规律研究,对指导水力压裂施工、井壁稳定性、储层改造等具有重要的意义.利用ABAQUS有限元计算软件建立套管-水泥环-地层的三维数值模型,在考虑流固耦合效应和动态效应的基础上,运用单一变量理论对不同的射孔密度、射孔长度、射孔方位角等射孔参数进行模拟分析,得到井壁围岩应力分布及水力压裂破裂压力的定性认识并给出最优的射孔参数.研究结果可为压裂井射孔工艺技术优化设计提供一定的理论指导.     

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。     

双层套管射孔产能预测模型数值模拟研究

基于双层套管射孔后形貌的量化表征指标,在考虑多因素的情况下建立“多孔介质渗流+射孔孔眼内自由流”的耦合产能模型,并应用ANSYS数值模拟软件进行建模求解;设计多组数值模拟实验,在数模结果基础上利用最小二乘法对正交实验数据进行多元二次非线性回归,建立了各参数与双层套管射孔完井产能比之间的定量求解模型;用射孔末端缩小比来表征双层套管射孔内外层套管孔径变化对产能的影响,对经典油气井产能预测模型进行修正完善,建立了双层套管射孔产能预测的理论模型,进而通过分析各参数对其的影响规律优化了射孔参数。该研究对双层套管射孔参数的优选有一定的指导意义。     

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。     

裂缝性油藏射孔参数对油井产能的影响研究

裂缝性油藏射孔参数优化设计与常规孔隙性砂岩油藏有较大的不同,裂缝的存在使得射孔完井油井的产能评价变得十分复杂。在对裂缝孔隙性油藏射孔参数与油井产能定量关系研究的有限元模拟基础上,时一组水平缝、一组垂直缝、两组垂直缝和三组直交缝情况下射孔参数时油井产能的影响进行了较为详细的讨论和分析,获得了很多有益的结论,研制了裂缝性油藏射孔参数优化设计软件,对裂缝性及裂缝孔隙性油藏的射孔参数优化设计具有重要指导作用,有利于提高油井产能。     

石油射孔枪枪体结构优化设计

在石油射孔枪结构设计中引入优化设计技术。应用ANSYS的APDL参数化语言对射孔枪盲孔的直径、深度和枪体壁厚进行优化设计,得到了在满足使用要求条件下的最小壁厚。并在此基础上,研究了盲孔直径及深度对射孔枪强度的影响。结果表明,随着盲孔深度的增加,射孔枪枪体盲孔部位的等效应力增长显著,盲孔深度对射孔枪的强度有着很大的影响,而盲孔直径对强度的影响较小。     

裂缝伤害对套管射孔压裂井产能影响分析

在套管射孔压裂井中,存在影响井生产动态的裂缝伤害:瓶颈裂缝和压裂液滤失形成的滤失带伤害。运用分析方法研究了上述伤害对井产能的影响。分析结果表明两种类型的裂缝伤害都会降低压裂井产能,与滤失带伤害相比,瓶颈裂缝大幅度地降低了井产能,最大降幅达7倍。虽然压裂液滤失对井产能的影响没有瓶颈裂缝那么大,但也降低多一半。在实际施工中,应采用各种措施消除瓶颈裂缝和减小压裂液滤失。     

裂缝伤害对套管射孔压裂井产能影响分析

在套管射孔压裂井中,存在影响井生产动态的裂缝伤害:瓶颈裂缝和压裂液滤失形成的滤失带伤害。运用分析方法研究了上述伤害对井产能的影响。分析结果表明两种类型的裂缝伤害都会降低压裂井产能,与滤失带伤害相比,瓶颈裂缝大幅度地降低了井产能,最大降幅达7倍。虽然压裂液滤失对井产能的影响没有瓶颈裂缝那么大,但也降低多一半。在实际施工中,应采用各种措施消除瓶颈裂缝和减小压裂液滤失。     

石油套管井射孔质量的检测方法

对石油套管井射孔质量的检测方法进行了研究. 介绍了利用磁通法测量射孔的基本原理, 并在实验室模拟测量了套管上的射孔, 给出了测量图. 实验表明这种方法在石油套管射孔质量的检测上是切实可行的.     

石油射孔枪的有限元结构优化设计方法

研究石油射孔枪盲孔的优化设计方法及石油射孔枪的弹塑性有限元优化设计方法.用该方法并应用著名的有限元程序ANSYS对系列射孔枪进行了分析.作为算例,给出了102型射孔枪的系统而全面的结果.这项工作为石油射孔枪科学的优化设计开辟了方向.     

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.     

筛管砾石充填完井水平气井产能评价

筛管砾石充填完井方式在水平气井中应用广泛.该文综合考虑流体通过射孔孔眼周围压实带的压降、流体通过射孔孔眼的压降和流体通过筛套环空的压降,建立了表皮系数模型及筛管砾石充填完井水平气井的产能预测模型,并对影响产能的因素筛管砾石充填参数、气藏参数、地层污染程度等进行了分析.其中气藏条件和地层污染情况对产能影响较大.     

分层射孔调剖技术在大庆油田采油六厂的应用

目前,常规的物理和化学调剖难以完全满足长井段、多层的调剖需要,因此展开了分层优化射孔参数调整注采剖面的研究。也就是在多层同时生产的情况下,通过调整射孔参数来调节各层的吸水量,使全井段注采剖面达到平衡,最终达到提高注水驱油采收率的目的。本文利用两相渗流理论及射孔损害与产能的关系建立了分层优化射孔参数调整注采剖面的数学模型。在模型建立的基础之上,编制了优化射孔参数的软件。利用射孔优化设计软件,针对不同地质条件和施工目的,开展不同形式的优化设计工作。优化设计结果在大庆油田采油六厂进行了应用试验,使用优化的参数射孔后吸水剖面明显趋于均衡,现场应用表明效果良好。     

射孔斜井产能预测新方法

从Besson公式的基础上引入双径向流模型,采用等值渗流阻力法,分射穿污染带与未射穿污染带两种情况推导出射孔斜井的产能公式。考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实程度、井斜角等因素对产能的影响。利用本文所推导的公式对射孔斜井产能进行参数敏感性分析,认为:产能指数对井斜角、孔深、孔密、压实程度、相位、孔径、压实带厚度的敏感性依次降低;产能指数对射孔参数和压实带参数的敏感性在未射穿污染带时比射穿污染带时高。     

非均质油藏水平井射孔参数分段优化模型

基于水平井筒人流速度剖面控制原理,结合非均质油藏渗流与水平井筒管流耦合模型,利用遗传优化算法全局寻优且不要求函数连续的优点,提出非均质油藏水平井射孔参数分段优化设计方法,并结合实际算例进行了优化分析.结果表明,优化后高渗区射孔密度小,低渗区射孔密度大,高渗区入流速度降低,低渗区人流速度提高,使人流剖面接近均质油藏理想人流剖面,但射孔参数分段优化对水平井产能指数影响不大.     

致密储层低产井重复压裂技术研究

重复压裂技术是目前致密油藏低产井提高单井产量的主要措施之一。为了提高重复压裂的增产效果,有必要对重复压裂射孔方式及裂缝参数进行优化。文中以新疆昌吉致密油田为例,建立了重复压裂产能预测模型,利用数值模拟方法,研究了低产井在不同射孔方式、裂缝半长及导流能力条件下的产能指标。结果表明,相比于旧射孔压裂方式,在新射孔处压裂的增油效果更加显著,且二次压裂的新射孔段越多,增产效果越好;裂缝半长对新疆致密油重复压裂效果影响仅次于压裂级数,随着裂缝半长的增加,日产油量与累产油量均随之升高;而由于致密储层渗透率过低,裂缝的导流能力的变化对致密油藏的生产动态的影响相对有限。