气藏水平井稳态产能计算新模型 - 天然气工业.pdf

第 18 卷第 1 期 天 然 气 工 业 刘想平* ( 江汉石油学院) 气藏水平井稳态产能计算新模型 天然气工业, 199 8; 18( 1) : 37 ~ 40 正确预测水平井产能对水平井开发方案设计、生产 化及生产动态分析具有重要意义。在充分考虑 水平井生产特性的基础上, 将水平井看成是由若干段线汇组成, 把气体在气藏内向水平井的三维稳态渗流与其在 水平井筒内的流动耦合起来, 建立了气藏水平井稳态产能计算模型, 并提出了求解此模型的方法。实例计算表明: 水平井筒内的压力损失对其产能有影响, 地层渗透率高时, 影响更大; 水平井每单位长度的生产指数沿水平井段并 非处处都相等。该模型稍作改动, 就可用于油藏水平井产能预测。 水平钻井 稳定流动 生产能力 三维 压力降 数学模型 2 水平井在油气田开发中的应用越来越受到人们 P = 0 ( 1) 的重视。对于低渗透气藏, 压裂虽然有助于垂直井 P 称为压力函数, dP = dp ( 2) 的排驱, 但是在致密气藏中形成裂缝是较困难的, 而 如图1 所示, 上下均为封闭边界的地层, 厚度为 水平井却能长距离穿越储层。对于高渗透气藏, 储 h , 长为L 的水平井距下边界的距离为Zw 。由于流 层中井眼周围的紊流限制了气体向垂直井的流动能 体流入水平井端部与其它部分的方式不同, 而且由 力, 而用水平井可减少井单位长度上的气体流量, 降 于流体从水平井筒指端流向跟端时存在压力损失, 低井眼周围的气体流速, 达到减弱井眼附近紊流程 故从地层沿井筒各处流入井筒的流量不等。若把水 度的目的。虽然水平井单位长度上生产的气量比垂 平井看成由N 个微小线汇组成, 由于每一线汇长度 直井少, 但由于其井段比垂直井长, 总产气量大于垂 很短, 则可合理假定从地层流入某一微线汇的流量 直井。所以, 水平井能在气藏开发中发挥很好的作 沿其长度方向为均匀分布。 用。在许多学者提出的水平井产能计算方法中, 大 部分方法把水平井生产时流体在储层中的三维流动 问题简化为二维问题来处理, 且不考虑水平井筒中 1, 2 的流动压力损失 。后来有方法考虑水平井筒中 的压力损失, 但都假定水平井每单位长度的生产指 3, 4 数都相等 。作了这些简化及假设后, 不能充分反 1 映水平井生产本质。本文在充分考虑水平井生产特 性的基础上, 将水平井看成由若干段线汇组成, 把气 对于强度为 1, 位于( X , Y , Z ) 处的点汇, 地 0 0 w 体在储层中的三维渗流和在水平井筒中的流动耦合 层中任一点的压力函数Pp , 可根据分离变量法推 起来, 建立了水平气井稳态产能计算模型。 得: nf Pp = - 4 K hD 8 K 0 ( 2nr ) cos( 2nz ) n = 1 描述气体在均质地层中作等温稳定渗流的微分