第26卷 第2期开采工艺
钻 采 工 艺
39
安丰平1井合理生产压差的确定*
叶挺柱,钱家煌,陈晓威,陈 岩
(江苏油田工程技术研究院)
摘 要:根据安丰地区K2t13的油井生产资料及其油井试油时产量较高,但油井在生产后见水较快的特点,以控制生产压差,避免油井早期见水为原则,利用水平井的产能模型与临界产量模型计算出安丰K2t13地区安丰平1井的合理生产压差,分析了污染对该水平井产能及生产压差的影响,并由此反映出水平井开发中油层保护的重要性。
关键词:水平井;气水锥进;生产压差;污染;产能
中图分类号:TE313 7 文献标识码:A 文章编号:1006-768X(2003)02-039-03
安丰油田区域构造位置位于海安凹陷富安次凹的西北坡、安槽断裂带的西南端、安丰断层的上升盘。其目的层K2t13岩性以细砂质中砂岩为主,平均泥质含量2 7%,灰质含量4 7%,白云质含量6 1%,胶结类型以孔 接式和接触式胶结为主,平均孔隙度23%,渗透率范围分布在(55 0~1096 0) 10
-3
长期以来,人们做了一些实验和数学分析,企图解决气水锥进问题。其中多数分析的结论之一是:如果以较低的产量生产(或减小压力降落),则可避免气水锥进,并且只产原油。这个较低的产量称作临界产量。
m,平均270 4 10
2-3
m,属中孔中渗型储
2
水平井临界产量计算模型
对于一口直井来说,大多数压力降落消耗在井筒周围。所以在直井井筒附近有一个大的压力降落。对于水平井来说,整个油藏的压力降落是均匀一致的,在井筒附近的小范围内,观察到一个大的压力降落,但与直井相比,这个压力降落相当小。
由于水平井筒周围的压力降落较小,故可期望获得较高的无气水锥进的产油量。在某些文献中可以得到一些水平井的临界产量关系式,重要的是,这些关系式可用于具有油水界面或气油界面或两者皆而有之的连续性产油层。这些关系式表明,临界产量取决于油的有效渗透率、油的粘度、油水或气油之间的密度差、井的射开比hp/h和垂直渗透率K 等。在底水油藏或气顶油藏中,能够控制底水上升和气顶下移,从而对该油藏进行最有效的波及。如果采用合理的开采措施,其底水可表现出类似于水驱一样从下面向上驱动,从而获得较高的采收率。1 Chaperon模型
层。油层主要为边水能量驱动。安丰油田K2t13前后共有4口井投入试采(安丰1、安丰8 1、安丰15和安丰侧10 2井),目前开井1口(安丰侧10-2),日产油14t,不含水。根据油井试油试采资料分析,油井含水上升快,表现出较强的水锥进趋势。
气水锥进的主要原因之一是压力降落。在直井井筒附近显示出较大的压力降落,压力降落将会导致井筒周围气水锥进。反之,较低的压力降落会减小气水锥进趋势。
在天然裂缝油藏中,特别是有垂直裂缝的油藏,存在着严重的气水锥进,这是因为底水和气顶能通过高渗透(垂直)裂缝窜流。因此,降低锥进的唯一途径是尽量减小井筒周围的压力降落。
水平井对于底水、气顶油藏,可以起到减小压力降落、降低锥进趋势的作用。但并不等于水平井就不存在气水锥进问题,若压差过大,仍然可以导致油井早期见水。
*
本文是中石化总公司的科研基金项目 复杂结构井技术在江苏油田的研究与应用 中的部分内容,项目编号为:P02026。
收稿日期:2002-04-15;修回日期:2002-09-29
作者简介:叶挺柱(1969-),高级工程师,1991年毕业于江汉石油学院采油工程专业,主要从事油田开发工艺技术研究,发表文章10余篇。电话:0514-7760631。
40
q0=4 888 10
-4
钻 采 工 艺2003年
其中: (ye/h)
(khh2)ye u0B0F
(1)
表1
k h
(1
函数F取决于 (见表1)。
F
4 00314 02624 08334 16044 24554 41774 640104 80135 08205 31305 48405 7470
表1也可以用以下关系式表示:
F=3 9624955+0 0616428( )-0 000540( )
2 Efras模型
q0=
2
21 05t/d,最大值为32 74t/d。
表3 计算结果表
指标
模型(水平段长度为100m)
Giger和
ChaperonEfrasDikken
Karcher32 74
12 9
10 83
27 73
4 888 10-4kh h2L
u0B0ye+(ye)+(h/3)
3 Giger和Karcher等人模型
q0=4 888 10 4 Dikken模型
q0=4 888 10-4其中:
*q*c
-4
(2)
临界产量/t d
-1
kh
u0B2yeL
(2)虽然4个模型的计算结果不同,若安丰 平1井的产量超过32 74t/d,则任何一个公式都表明,
(3)
水平井将很快见水。
(3)由于目前尚难以确定哪个公式最适用与安丰油田的具体情况,所以,我们认为,在油井生产初
2
1-(1/6)2y
e
h
hk Lu0
q*c
*
(4)
期,可以以4个模型计算结果的最大值(32 74t/d)生产,若油井见水较快,则将4个公式中的平均值(21 05t/d)作为安丰平1井的临界产量较为合适。
hh/kC1=1 4426 0 023
=c1
xe
c2
水平井产能计算模型
根据达西定律,水平井采油指数公式为:qO
(5)
Pr-Pwf
在某些文献中可以得到一些水平井的采油指数J =计算公式。
1 Borisov模型
0 007078khh O/( OBO)
Jh=1n(4r/L)+(h/L)1n[h/(2 rw)]+seh2 Giger模型
Jh=
0 007078h O/( OBO)
1+
1-[L/(2reh)]+(h/L)1n[h/(2 rw)]+s
L/(2reh)
C2=0 9439 0 0013
式中:q0 临界产量,L 水平段长度,m;ye 泄流半径,m; 密度差,kg/m3;kh 水平渗透率, m2;k 油层垂向渗透率, m2; O 原油粘度,mPa s;BO 油层体积系数,m/m;h 产层厚度。根据安丰地区的油藏资料,安丰 平1井先射开尾部100m生产,数据见表2和表3。
表2 计算已知数据表
油田油层水平渗透率/ 10-3 m2油层有效厚度/m
地下原油粘度/mPa s井眼半径/mm
安丰地区K2t1
374 510 920 6762 13
3
33
3K2t1
(6)
计算时间油层垂向渗透率/ 10-3 m2地下原油密度/kg m
原油体积系数/m3 m-3
油藏泄油半径/m
-3
2002年4月386 6844 91 08460
(7)
3 Joshi模型
Jh=
0 hh O/( OBO)
a+
a-(L/2)+(h/L)1n[h/(2r)]+s
w
L/2
0 5
(8)
a=(L/2)0 5+0 25+(2reh/L)4 Renard&Dupuy模型Jh=
0 007078khh/( OBO)
cosh-1(X)+(h/L)1n[h/(2 rw)]+sa/通过以上计算可以得出:
(1)用这些方法计算出的临界产量是不同的,这的相(9)
第26卷 第2期钻 采 工 艺
41
cosh-1(X)=ln(X+
2
X-1)
底水、气顶油藏,我们可以认为,临界产量时的生产压差为合理生产压差。
前面所计算出的临界产量和采油指数代入公式
(5),即可计算出油井的合理生产压差,见表5。
表5 计算结果表
指标生产压差/MPa
水平井(水平段长度为100m)BorisovGigerJoshiRenard0 57
0 41
0 64
0 57
式中:Jh 水平井采油指数,t/(d MPa);kh 油层油相水平渗透率, m;k 油层油相垂向渗透率, m;h 油层厚度,m;BO 原油体积系数,m/m; O 原油粘度,mPa s; O 原油密度,kg/m3;L 水平段长度,m;reh 油井供油边缘半径,m;rw 井眼半径,m; 水平段井眼轴心距油层厚度中心的距离,m。
根据安丰油田的实际情况,计算安丰平1井的采油指数见表4。
表4 计算结果表
指标产液指数/t (d MPa)-1
2
33
表5表明,不同的理论关系式得出不同的结果,实践中可取其平均值0 55MPa,作为油井的合理生
Joshi50 9
Renard57
水平井(水平段长度为100m)
Borisov57
Giger80 2
产压差。
应该注意的是以上计算参数都取自油井生产初期,随着油井生产时间的延续,油井及地层的生产参数将发生变化,故应随着生产时间的延长,调整生产压差,方能确保无水锥进,但这在生产中是难以做到的,从经济效益上讲也不是最佳的(因为经常调整将增加作业费用)。
水平井合理生产压差的确定
由前所述,水锥进的主要原因之一是压力降落。较大的压力降落将会导致井筒周围水锥进,较低的压力降落会减小气水锥进趋势。虽然水平井对于底水、气顶油藏,可以起到减小压力降落、降低锥进趋势的作用。但水平井也存在着一定的底水锥进问题,若压差过大,仍然可以导致油井早期见水。临界产量是无气水产出时的最高产量。油井以临界产量生产,可以解决底水锥进问题。所以对于
油层损害表皮系数对产能及
生产压差的影响分析
由于水平井在钻井过程中,钻进的时间较长,致使产层与钻井液接触的时间较长。因此,水平井受污染的程度要比垂直井受污染的程度大。为了了解水平井污染程度对水平井产能的影响,我们计算了表皮系数为0~100的水平井的采油指数,见表6。
表6 油层表皮系数对水平井采油指数影响结果表
表皮系数水平Borisov井产液指数
GigerJoshi
Renard
05780 250 957
316 818 816 316 8
69 810 59 79 8
97 07 36 97 0
125 45 65 35 4
154 44 54 44 4
183 73 83 73 7
203 43 43 33 4
401 71 71 71 7
601 161 21 21 16
800 880 880 890 88
1000 70
0 710 700 70
表6计算结果表明,油层保护对油井产能极其重要:当表皮系数较小时其对产能的影响程度大,在表皮系数9之前,产能降低幅度大,之后降低幅度较小。随着表皮系数增大,水平井的产能降低。当表
皮系数大于15时,四个模型得出的结果趋于一致。
为了研究油层污染对生产压差的影响,我们计算了油层表皮系数为0~100时,油井以临界产量生产所需的生产压差(见表7)。
表7 油层表皮系数对水平井生产压差影响结果表
表皮系数
Borisov
所需
Giger
生产
Joshi
压差
Renard
00 570 410 640 57
31 951 742 001 95
63 33 123 383 3
94 74 484 744 7
126 15 856 186 1
157 47 287 447 4
188 88 628 858 8
209 6
406019 2628 2
80
37 2
10046 8
9 619 2627 2837 246 19 9219 2627 2836 7946 79 6
19 2628 2
37 2
46 8
(下转第49页)
第26卷 第2期钻 采 工 艺
49
可见,不同的型钢组合,在总质量相差不多的情况下,承载能力变化不大。型钢F全部采用热轧结构用无缝钢管,总质量最小,但圆管焊接成本高,且
井架上体在下体中滑动时为线接触,不是理想的选择。型钢D腿杆用H型钢,其余杆件用热轧等边角钢,总质量较小,但H型钢也不太适合井架上下体的相对滑动。型钢C腿杆用冷弯矩形空心型钢,其余杆件用热轧等边角钢,总质量较小,热轧等边角钢单位重量的价格较低,可比采用型钢A的成本更低,同时井架下体在上体中滑动的接触面大,是较合理的选择。
表明,可使井架结构型钢总质量减轻40%左右。
(2)车装钻机井架前倾角对承载能力有较大影响,在井架结构和型钢选用一定的情况下,随着前倾角的增大,井架承载能力下降。计算表明,前倾角应小于6 为好。
(3)车装钻机井架所用型钢较合理的选择是,腿杆用冷弯矩形空心型钢,横斜杆用热轧等边角钢,可使成本较低,同时井架下体能在上体中滑动自如。
参考文献
[1] ST5077-85井架、底座设计规范
[2] 韩成才,朱小平,陈朝达等 石油钻采设备 西安:陕
西科学技术出版社,1999 10:P61~87
[3] 成大先主编 机械设计手册(第三版)第1卷 北京:
化学工业出版社,1993 1:P3~102,P3~149
(编辑:刘英)
结 论
(1)车装钻机井架杆件的合理布置,能在满足承
载能力要求的条件下,减轻结构型钢的质量。计算
(上接第41页)
表7计算结果表明:(1)随着表皮系数增大,达到临界产量所需生产压差越来越大;(2)当表皮系数较小时其对生产压差的影响程度大,在表皮系数9之前,生产压差增加幅度大,之后幅度较小;(3)四个模型都一致反映表皮系数对油井生产压差影响较大;(4)在表皮系数20之前,可以通过增大生产压差来获得油井所需的临界产能,当表皮系数大于20后,要想获得临界产能将非常困难(因为安丰K2t13油层1992年测得静压为24 53MPa,生产压差不可能大于此值)。
来获得油井所需的临界产能,当表皮系数较大时,要想获得临界产能将非常困难。
(3)在安丰平1井生产初期,可以32 74t/d的产量生产,若油井见水较快,则以21 05t/d作为安丰平1井的临界产量较为合适。
参考文献
[1] 张琪 采油工程原理与设计 山东东营:石油大学出
版社,2000年:P94
[2] 冈秦麟 特殊低渗透油气田开采技术 北京:石油工
业出版社,1999年:P121
[3] 陈德坦,王成龙,翁家乡 水平井采油技术译文集 石
油大学出版社,1992:P124~137
[4] 李志明,关志忠 水平井完井和增产措施技术 石油
工业出版社,1995年:P65~74
[5] 万仁溥,等 水平井开采技术 石油工业出版社,1995:
P115~392
(编辑:黄晓川)
结 论
(1)安丰平1水平井平均合理生产压差值0 55MPa。
(2)在表皮系数较小时,可以通过增大生产压差
(上接第45页)
环空保护液不会漏失。当需要起出
管柱时,直接上提则可解封封隔器,结构见图4。
该管柱可以在套管加环空保护液,可以多次正或反洗井,并长期(1~2年)耐高压差(40MPa以上)。该管柱解决了深井中注水管柱的锚定、抗腐蚀问题,同时又解决了深井注水排量大、压力高、多次正、反洗井的问题,真正做到了人为控制洗井通道开关,防止环空保护液漏失。该技术目前已成功应用于塔里木油田深井注水,达到了预期目的。
参考文献
[1] 李德福,黄远其等编 采油技术手册(二)注水技术
石油工业出版社,1992
[2] 赵远纲,王禄群,侯高文编 分层开采工艺管柱 石油
大学出版社,1994
[3] 王鸿勋,张琪等编 采油工艺原理 高等教育出版社,
1989
[4] WellDynamics智能完井技术 李利译自 HART S
E&P ,2002.5
(编辑:黄晓川)
Vol.26No.2March2003DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY
3
Abstract:Basedontheindustrytechnologyeconomic
evaluationtheory,thefuzzyanalysistheoryisdrawnintotheeconomicindexcomprehensiveevaluation.Thefuzzyjudgmentmethodandcountingformulaaregiven.Examplesaredrawnintothepapertoanalyzethecountingproce-dure.Thewholesetoftheeconomicevaluationmethodhasastrongoperationalcapability,andiseasytorealizeonthecomputer.Thesystemhasgoodpracticabilityandapplica-tionprospects.
Keywords:gasproductiontechnology,economice-valuation,indexsystem,fuzzyanalysis
EVALUATIVEMETHODONRECOVERABILI-TYOFGASRESERVOIRS
ZHANGYongyi(ChongqingGasField,SouthwestOil&GasCo.ofChinaNationalPetroleumCooperation,Chongqing,China)andLULize(NaturalGasManagement&OperationDepartment,ZhongyuanOil&GasCo.ofSinopec,Puyang,Henan457001,China),DPT26(2),2003:32~33
Abstract:Theessenceoftheevaluationontherecov-erabilityofgasreservoirreserveistoevaluatetherecover-abilityofreservoir.Aevaluationmethodofrecoverabilityofreservoirsisdiscussedbymeansofanalyzingsuchparame-tersasporosityandpermeability,porosityanddisplacementpressure,andporethroatstructureswhichcanreflectcon-nectednessofreservoirs.Theresearchisofguidingsignif-icancefortheevaluationonrecoverabilityofgasreservoirsandthedevelopmentofGuoxiC2hlGasReservoir.Keywords:gasreservoir,reserve,recoverablity,eva-l
uation
RESEARCHANDAPPLICATIONOFDEVEL-OPMENTMATCHINGTECHNOLOGYOFLOWPERMEABILITYRESERVIORINDAWANGBEIOILFIELD
CHIHongli,LIJiandongandYAOJuntao(ShengliOilfieldHekouOilProductionFactory,Dongying,Shandong257000,China),DPT26(2),2003:34~38
Abstract:Highlyefficientdevelopmentoflowperme-abilityreservoirisaveryimportantthemethatattracttheattentionofoilproductionengineeringstaff.OnthebasisoftheexistingproblemduringdevelopinglowpermeabilityreservoirinBonanarea,sixmatchingtechnologiesthataresuitedforproductionfeaturesoflowpermeabilityreservoirinDawangbeioilfield,areformed,aswellaslarge-aper-tureperforationcompletiontechnology,oil-waterwellhy-draulicfracturingtechnology,hydraulicpistonpumpingtechnology,highpressurewaterinjectiontechnology,waterwellstimulationandreservoirprotectiontechnology.Thesetechnologiesmakefulluseoftheproductionpotentialoflowpermeabilityreservoirandcanrealizethehighlyeff-i
cientdevelopmentofthereservoir.
Keywords:lowpermeabilityreservoir,perforation,fracturing,hydraulicpistonpump,highpressurewaterin-DETERMINATIONOFAPPROPRIATEPRO-DUCINGDIFFERENTIALPRESSUREINWELLAN-FENG-PING1
YETingzhu,QIANJiahuang,CHENXiaoweiandCHENYan(JiangsuOilfieldEngineeringTechnologyRe-searchInstitute,Yangzhou,Jiangsu225009,China),DPT26(2),2003:39~41
Abstract:Onthebasisofthewell sproductionfea-tureofAnfengzone,aproperproducingdifferentialpres-sureofwellAnfeng-1iscalculatedbyusinghorizontalwell sproductivitymodelandcriticalproductionmodel.Ontheprincipleofcontrollingdifferentialpressureandavoid-ingwaterbreakthroughinearlystage,weanalyzetheeffectofpollutiononproductivityandproducingdifferentialpres-sureofhorizontalwell,andasaresultreflecttheimpor-tanceofthereservoirprotectionintheexploitationofhor-izontalwell.
Keywords:horizontalwell;gaswaterconing;pro-ducingdifferentialpressurepollution;productivityOILRESERVOIRNUMERICALSIMULATIONSTUDYONW13X
WANGChao,LIUDehua,YUGaoming,LEIMing(JianghanPetroleumUniversity,Jingzhou,Hubei434102,China),DPT26(2),2003:42~43
Abstract:W13xisaseriousheterogeneityreservoir,thedistributionofoilandwaterisnotregular.Historymatchtoremainingoildistributionandproductionhistoryofoilfieldhasbeenmadebytheuseofoilreservoirnumer-icalsimulation,andtherichareaofremainingoilhasbeenfoundout.Fourdevelopmentprojectsaredesigned,compar-ingandanalyzingthem,preferredplanisgot.
Keywords:heterogeneity;oilreservoirnumericalsimulation;projectprediction;remainingoildistributionTHEANALYSISANDRESEARCHOFSEVER-ALKINDSOFWATERINJECTIONSTRINGTECH-NOLOGYINXINJIANGOILFIELD
YILong,SHENGLiminandYUANXinsheng(OilProductionTechnologyResearchInstitute,XinjiangPetroleumBureau,Karamay,Xinjiang834000,China),LIUQingyou(SouthwestPetroleumInstitute),DPT26(2),2003:44~45
Abstract:Waterinjectionisakindofmajorsec-ondaryoilrecoverymethod.Fordomesticandinternationaloilfieldenteringdepletionperiod,interiorwaterfloodandedgewaterfloodaremajormethodsofstimulationofpro-ductionwell.Itcanraisewater-drive-oilefficiencyandgainmorehigherrecoveryefficiencyinoilfieldbythem.Andzonalinjectionistheoneofmosteffectivewaterflood-ingprojectthataccordswiththemostgeologicalcond-itions.ThetechnologiesofzonalinjectionusedinXinjiangoilfieldareeccentricinjectionmandrelzonalinjectiontech-nology,hydraulicthrowing-draggingdownholerationzonalinjectiontechnology,alternatewaterinjectiontechnology,concentricpipezonalinjectiontechnology,tubing-casing
第26卷 第2期开采工艺
钻 采 工 艺
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安丰平1井合理生产压差的确定*
叶挺柱,钱家煌,陈晓威,陈 岩
(江苏油田工程技术研究院)
摘 要:根据安丰地区K2t13的油井生产资料及其油井试油时产量较高,但油井在生产后见水较快的特点,以控制生产压差,避免油井早期见水为原则,利用水平井的产能模型与临界产量模型计算出安丰K2t13地区安丰平1井的合理生产压差,分析了污染对该水平井产能及生产压差的影响,并由此反映出水平井开发中油层保护的重要性。
关键词:水平井;气水锥进;生产压差;污染;产能
中图分类号:TE313 7 文献标识码:A 文章编号:1006-768X(2003)02-039-03
安丰油田区域构造位置位于海安凹陷富安次凹的西北坡、安槽断裂带的西南端、安丰断层的上升盘。其目的层K2t13岩性以细砂质中砂岩为主,平均泥质含量2 7%,灰质含量4 7%,白云质含量6 1%,胶结类型以孔 接式和接触式胶结为主,平均孔隙度23%,渗透率范围分布在(55 0~1096 0) 10
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长期以来,人们做了一些实验和数学分析,企图解决气水锥进问题。其中多数分析的结论之一是:如果以较低的产量生产(或减小压力降落),则可避免气水锥进,并且只产原油。这个较低的产量称作临界产量。
m,平均270 4 10
2-3
m,属中孔中渗型储
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水平井临界产量计算模型
对于一口直井来说,大多数压力降落消耗在井筒周围。所以在直井井筒附近有一个大的压力降落。对于水平井来说,整个油藏的压力降落是均匀一致的,在井筒附近的小范围内,观察到一个大的压力降落,但与直井相比,这个压力降落相当小。
由于水平井筒周围的压力降落较小,故可期望获得较高的无气水锥进的产油量。在某些文献中可以得到一些水平井的临界产量关系式,重要的是,这些关系式可用于具有油水界面或气油界面或两者皆而有之的连续性产油层。这些关系式表明,临界产量取决于油的有效渗透率、油的粘度、油水或气油之间的密度差、井的射开比hp/h和垂直渗透率K 等。在底水油藏或气顶油藏中,能够控制底水上升和气顶下移,从而对该油藏进行最有效的波及。如果采用合理的开采措施,其底水可表现出类似于水驱一样从下面向上驱动,从而获得较高的采收率。1 Chaperon模型
层。油层主要为边水能量驱动。安丰油田K2t13前后共有4口井投入试采(安丰1、安丰8 1、安丰15和安丰侧10 2井),目前开井1口(安丰侧10-2),日产油14t,不含水。根据油井试油试采资料分析,油井含水上升快,表现出较强的水锥进趋势。
气水锥进的主要原因之一是压力降落。在直井井筒附近显示出较大的压力降落,压力降落将会导致井筒周围气水锥进。反之,较低的压力降落会减小气水锥进趋势。
在天然裂缝油藏中,特别是有垂直裂缝的油藏,存在着严重的气水锥进,这是因为底水和气顶能通过高渗透(垂直)裂缝窜流。因此,降低锥进的唯一途径是尽量减小井筒周围的压力降落。
水平井对于底水、气顶油藏,可以起到减小压力降落、降低锥进趋势的作用。但并不等于水平井就不存在气水锥进问题,若压差过大,仍然可以导致油井早期见水。
*
本文是中石化总公司的科研基金项目 复杂结构井技术在江苏油田的研究与应用 中的部分内容,项目编号为:P02026。
收稿日期:2002-04-15;修回日期:2002-09-29
作者简介:叶挺柱(1969-),高级工程师,1991年毕业于江汉石油学院采油工程专业,主要从事油田开发工艺技术研究,发表文章10余篇。电话:0514-7760631。
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钻 采 工 艺2003年
其中: (ye/h)
(khh2)ye u0B0F
(1)
表1
k h
(1
函数F取决于 (见表1)。
F
4 00314 02624 08334 16044 24554 41774 640104 80135 08205 31305 48405 7470
表1也可以用以下关系式表示:
F=3 9624955+0 0616428( )-0 000540( )
2 Efras模型
q0=
2
21 05t/d,最大值为32 74t/d。
表3 计算结果表
指标
模型(水平段长度为100m)
Giger和
ChaperonEfrasDikken
Karcher32 74
12 9
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4 888 10-4kh h2L
u0B0ye+(ye)+(h/3)
3 Giger和Karcher等人模型
q0=4 888 10 4 Dikken模型
q0=4 888 10-4其中:
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-4
(2)
临界产量/t d
-1
kh
u0B2yeL
(2)虽然4个模型的计算结果不同,若安丰 平1井的产量超过32 74t/d,则任何一个公式都表明,
(3)
水平井将很快见水。
(3)由于目前尚难以确定哪个公式最适用与安丰油田的具体情况,所以,我们认为,在油井生产初
2
1-(1/6)2y
e
h
hk Lu0
q*c
*
(4)
期,可以以4个模型计算结果的最大值(32 74t/d)生产,若油井见水较快,则将4个公式中的平均值(21 05t/d)作为安丰平1井的临界产量较为合适。
hh/kC1=1 4426 0 023
=c1
xe
c2
水平井产能计算模型
根据达西定律,水平井采油指数公式为:qO
(5)
Pr-Pwf
在某些文献中可以得到一些水平井的采油指数J =计算公式。
1 Borisov模型
0 007078khh O/( OBO)
Jh=1n(4r/L)+(h/L)1n[h/(2 rw)]+seh2 Giger模型
Jh=
0 007078h O/( OBO)
1+
1-[L/(2reh)]+(h/L)1n[h/(2 rw)]+s
L/(2reh)
C2=0 9439 0 0013
式中:q0 临界产量,L 水平段长度,m;ye 泄流半径,m; 密度差,kg/m3;kh 水平渗透率, m2;k 油层垂向渗透率, m2; O 原油粘度,mPa s;BO 油层体积系数,m/m;h 产层厚度。根据安丰地区的油藏资料,安丰 平1井先射开尾部100m生产,数据见表2和表3。
表2 计算已知数据表
油田油层水平渗透率/ 10-3 m2油层有效厚度/m
地下原油粘度/mPa s井眼半径/mm
安丰地区K2t1
374 510 920 6762 13
3
33
3K2t1
(6)
计算时间油层垂向渗透率/ 10-3 m2地下原油密度/kg m
原油体积系数/m3 m-3
油藏泄油半径/m
-3
2002年4月386 6844 91 08460
(7)
3 Joshi模型
Jh=
0 hh O/( OBO)
a+
a-(L/2)+(h/L)1n[h/(2r)]+s
w
L/2
0 5
(8)
a=(L/2)0 5+0 25+(2reh/L)4 Renard&Dupuy模型Jh=
0 007078khh/( OBO)
cosh-1(X)+(h/L)1n[h/(2 rw)]+sa/通过以上计算可以得出:
(1)用这些方法计算出的临界产量是不同的,这的相(9)
第26卷 第2期钻 采 工 艺
41
cosh-1(X)=ln(X+
2
X-1)
底水、气顶油藏,我们可以认为,临界产量时的生产压差为合理生产压差。
前面所计算出的临界产量和采油指数代入公式
(5),即可计算出油井的合理生产压差,见表5。
表5 计算结果表
指标生产压差/MPa
水平井(水平段长度为100m)BorisovGigerJoshiRenard0 57
0 41
0 64
0 57
式中:Jh 水平井采油指数,t/(d MPa);kh 油层油相水平渗透率, m;k 油层油相垂向渗透率, m;h 油层厚度,m;BO 原油体积系数,m/m; O 原油粘度,mPa s; O 原油密度,kg/m3;L 水平段长度,m;reh 油井供油边缘半径,m;rw 井眼半径,m; 水平段井眼轴心距油层厚度中心的距离,m。
根据安丰油田的实际情况,计算安丰平1井的采油指数见表4。
表4 计算结果表
指标产液指数/t (d MPa)-1
2
33
表5表明,不同的理论关系式得出不同的结果,实践中可取其平均值0 55MPa,作为油井的合理生
Joshi50 9
Renard57
水平井(水平段长度为100m)
Borisov57
Giger80 2
产压差。
应该注意的是以上计算参数都取自油井生产初期,随着油井生产时间的延续,油井及地层的生产参数将发生变化,故应随着生产时间的延长,调整生产压差,方能确保无水锥进,但这在生产中是难以做到的,从经济效益上讲也不是最佳的(因为经常调整将增加作业费用)。
水平井合理生产压差的确定
由前所述,水锥进的主要原因之一是压力降落。较大的压力降落将会导致井筒周围水锥进,较低的压力降落会减小气水锥进趋势。虽然水平井对于底水、气顶油藏,可以起到减小压力降落、降低锥进趋势的作用。但水平井也存在着一定的底水锥进问题,若压差过大,仍然可以导致油井早期见水。临界产量是无气水产出时的最高产量。油井以临界产量生产,可以解决底水锥进问题。所以对于
油层损害表皮系数对产能及
生产压差的影响分析
由于水平井在钻井过程中,钻进的时间较长,致使产层与钻井液接触的时间较长。因此,水平井受污染的程度要比垂直井受污染的程度大。为了了解水平井污染程度对水平井产能的影响,我们计算了表皮系数为0~100的水平井的采油指数,见表6。
表6 油层表皮系数对水平井采油指数影响结果表
表皮系数水平Borisov井产液指数
GigerJoshi
Renard
05780 250 957
316 818 816 316 8
69 810 59 79 8
97 07 36 97 0
125 45 65 35 4
154 44 54 44 4
183 73 83 73 7
203 43 43 33 4
401 71 71 71 7
601 161 21 21 16
800 880 880 890 88
1000 70
0 710 700 70
表6计算结果表明,油层保护对油井产能极其重要:当表皮系数较小时其对产能的影响程度大,在表皮系数9之前,产能降低幅度大,之后降低幅度较小。随着表皮系数增大,水平井的产能降低。当表
皮系数大于15时,四个模型得出的结果趋于一致。
为了研究油层污染对生产压差的影响,我们计算了油层表皮系数为0~100时,油井以临界产量生产所需的生产压差(见表7)。
表7 油层表皮系数对水平井生产压差影响结果表
表皮系数
Borisov
所需
Giger
生产
Joshi
压差
Renard
00 570 410 640 57
31 951 742 001 95
63 33 123 383 3
94 74 484 744 7
126 15 856 186 1
157 47 287 447 4
188 88 628 858 8
209 6
406019 2628 2
80
37 2
10046 8
9 619 2627 2837 246 19 9219 2627 2836 7946 79 6
19 2628 2
37 2
46 8
(下转第49页)
第26卷 第2期钻 采 工 艺
49
可见,不同的型钢组合,在总质量相差不多的情况下,承载能力变化不大。型钢F全部采用热轧结构用无缝钢管,总质量最小,但圆管焊接成本高,且
井架上体在下体中滑动时为线接触,不是理想的选择。型钢D腿杆用H型钢,其余杆件用热轧等边角钢,总质量较小,但H型钢也不太适合井架上下体的相对滑动。型钢C腿杆用冷弯矩形空心型钢,其余杆件用热轧等边角钢,总质量较小,热轧等边角钢单位重量的价格较低,可比采用型钢A的成本更低,同时井架下体在上体中滑动的接触面大,是较合理的选择。
表明,可使井架结构型钢总质量减轻40%左右。
(2)车装钻机井架前倾角对承载能力有较大影响,在井架结构和型钢选用一定的情况下,随着前倾角的增大,井架承载能力下降。计算表明,前倾角应小于6 为好。
(3)车装钻机井架所用型钢较合理的选择是,腿杆用冷弯矩形空心型钢,横斜杆用热轧等边角钢,可使成本较低,同时井架下体能在上体中滑动自如。
参考文献
[1] ST5077-85井架、底座设计规范
[2] 韩成才,朱小平,陈朝达等 石油钻采设备 西安:陕
西科学技术出版社,1999 10:P61~87
[3] 成大先主编 机械设计手册(第三版)第1卷 北京:
化学工业出版社,1993 1:P3~102,P3~149
(编辑:刘英)
结 论
(1)车装钻机井架杆件的合理布置,能在满足承
载能力要求的条件下,减轻结构型钢的质量。计算
(上接第41页)
表7计算结果表明:(1)随着表皮系数增大,达到临界产量所需生产压差越来越大;(2)当表皮系数较小时其对生产压差的影响程度大,在表皮系数9之前,生产压差增加幅度大,之后幅度较小;(3)四个模型都一致反映表皮系数对油井生产压差影响较大;(4)在表皮系数20之前,可以通过增大生产压差来获得油井所需的临界产能,当表皮系数大于20后,要想获得临界产能将非常困难(因为安丰K2t13油层1992年测得静压为24 53MPa,生产压差不可能大于此值)。
来获得油井所需的临界产能,当表皮系数较大时,要想获得临界产能将非常困难。
(3)在安丰平1井生产初期,可以32 74t/d的产量生产,若油井见水较快,则以21 05t/d作为安丰平1井的临界产量较为合适。
参考文献
[1] 张琪 采油工程原理与设计 山东东营:石油大学出
版社,2000年:P94
[2] 冈秦麟 特殊低渗透油气田开采技术 北京:石油工
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[3] 陈德坦,王成龙,翁家乡 水平井采油技术译文集 石
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[4] 李志明,关志忠 水平井完井和增产措施技术 石油
工业出版社,1995年:P65~74
[5] 万仁溥,等 水平井开采技术 石油工业出版社,1995:
P115~392
(编辑:黄晓川)
结 论
(1)安丰平1水平井平均合理生产压差值0 55MPa。
(2)在表皮系数较小时,可以通过增大生产压差
(上接第45页)
环空保护液不会漏失。当需要起出
管柱时,直接上提则可解封封隔器,结构见图4。
该管柱可以在套管加环空保护液,可以多次正或反洗井,并长期(1~2年)耐高压差(40MPa以上)。该管柱解决了深井中注水管柱的锚定、抗腐蚀问题,同时又解决了深井注水排量大、压力高、多次正、反洗井的问题,真正做到了人为控制洗井通道开关,防止环空保护液漏失。该技术目前已成功应用于塔里木油田深井注水,达到了预期目的。
参考文献
[1] 李德福,黄远其等编 采油技术手册(二)注水技术
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[2] 赵远纲,王禄群,侯高文编 分层开采工艺管柱 石油
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[3] 王鸿勋,张琪等编 采油工艺原理 高等教育出版社,
1989
[4] WellDynamics智能完井技术 李利译自 HART S
E&P ,2002.5
(编辑:黄晓川)
Vol.26No.2March2003DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY
3
Abstract:Basedontheindustrytechnologyeconomic
evaluationtheory,thefuzzyanalysistheoryisdrawnintotheeconomicindexcomprehensiveevaluation.Thefuzzyjudgmentmethodandcountingformulaaregiven.Examplesaredrawnintothepapertoanalyzethecountingproce-dure.Thewholesetoftheeconomicevaluationmethodhasastrongoperationalcapability,andiseasytorealizeonthecomputer.Thesystemhasgoodpracticabilityandapplica-tionprospects.
Keywords:gasproductiontechnology,economice-valuation,indexsystem,fuzzyanalysis
EVALUATIVEMETHODONRECOVERABILI-TYOFGASRESERVOIRS
ZHANGYongyi(ChongqingGasField,SouthwestOil&GasCo.ofChinaNationalPetroleumCooperation,Chongqing,China)andLULize(NaturalGasManagement&OperationDepartment,ZhongyuanOil&GasCo.ofSinopec,Puyang,Henan457001,China),DPT26(2),2003:32~33
Abstract:Theessenceoftheevaluationontherecov-erabilityofgasreservoirreserveistoevaluatetherecover-abilityofreservoir.Aevaluationmethodofrecoverabilityofreservoirsisdiscussedbymeansofanalyzingsuchparame-tersasporosityandpermeability,porosityanddisplacementpressure,andporethroatstructureswhichcanreflectcon-nectednessofreservoirs.Theresearchisofguidingsignif-icancefortheevaluationonrecoverabilityofgasreservoirsandthedevelopmentofGuoxiC2hlGasReservoir.Keywords:gasreservoir,reserve,recoverablity,eva-l
uation
RESEARCHANDAPPLICATIONOFDEVEL-OPMENTMATCHINGTECHNOLOGYOFLOWPERMEABILITYRESERVIORINDAWANGBEIOILFIELD
CHIHongli,LIJiandongandYAOJuntao(ShengliOilfieldHekouOilProductionFactory,Dongying,Shandong257000,China),DPT26(2),2003:34~38
Abstract:Highlyefficientdevelopmentoflowperme-abilityreservoirisaveryimportantthemethatattracttheattentionofoilproductionengineeringstaff.OnthebasisoftheexistingproblemduringdevelopinglowpermeabilityreservoirinBonanarea,sixmatchingtechnologiesthataresuitedforproductionfeaturesoflowpermeabilityreservoirinDawangbeioilfield,areformed,aswellaslarge-aper-tureperforationcompletiontechnology,oil-waterwellhy-draulicfracturingtechnology,hydraulicpistonpumpingtechnology,highpressurewaterinjectiontechnology,waterwellstimulationandreservoirprotectiontechnology.Thesetechnologiesmakefulluseoftheproductionpotentialoflowpermeabilityreservoirandcanrealizethehighlyeff-i
cientdevelopmentofthereservoir.
Keywords:lowpermeabilityreservoir,perforation,fracturing,hydraulicpistonpump,highpressurewaterin-DETERMINATIONOFAPPROPRIATEPRO-DUCINGDIFFERENTIALPRESSUREINWELLAN-FENG-PING1
YETingzhu,QIANJiahuang,CHENXiaoweiandCHENYan(JiangsuOilfieldEngineeringTechnologyRe-searchInstitute,Yangzhou,Jiangsu225009,China),DPT26(2),2003:39~41
Abstract:Onthebasisofthewell sproductionfea-tureofAnfengzone,aproperproducingdifferentialpres-sureofwellAnfeng-1iscalculatedbyusinghorizontalwell sproductivitymodelandcriticalproductionmodel.Ontheprincipleofcontrollingdifferentialpressureandavoid-ingwaterbreakthroughinearlystage,weanalyzetheeffectofpollutiononproductivityandproducingdifferentialpres-sureofhorizontalwell,andasaresultreflecttheimpor-tanceofthereservoirprotectionintheexploitationofhor-izontalwell.
Keywords:horizontalwell;gaswaterconing;pro-ducingdifferentialpressurepollution;productivityOILRESERVOIRNUMERICALSIMULATIONSTUDYONW13X
WANGChao,LIUDehua,YUGaoming,LEIMing(JianghanPetroleumUniversity,Jingzhou,Hubei434102,China),DPT26(2),2003:42~43
Abstract:W13xisaseriousheterogeneityreservoir,thedistributionofoilandwaterisnotregular.Historymatchtoremainingoildistributionandproductionhistoryofoilfieldhasbeenmadebytheuseofoilreservoirnumer-icalsimulation,andtherichareaofremainingoilhasbeenfoundout.Fourdevelopmentprojectsaredesigned,compar-ingandanalyzingthem,preferredplanisgot.
Keywords:heterogeneity;oilreservoirnumericalsimulation;projectprediction;remainingoildistributionTHEANALYSISANDRESEARCHOFSEVER-ALKINDSOFWATERINJECTIONSTRINGTECH-NOLOGYINXINJIANGOILFIELD
YILong,SHENGLiminandYUANXinsheng(OilProductionTechnologyResearchInstitute,XinjiangPetroleumBureau,Karamay,Xinjiang834000,China),LIUQingyou(SouthwestPetroleumInstitute),DPT26(2),2003:44~45
Abstract:Waterinjectionisakindofmajorsec-ondaryoilrecoverymethod.Fordomesticandinternationaloilfieldenteringdepletionperiod,interiorwaterfloodandedgewaterfloodaremajormethodsofstimulationofpro-ductionwell.Itcanraisewater-drive-oilefficiencyandgainmorehigherrecoveryefficiencyinoilfieldbythem.Andzonalinjectionistheoneofmosteffectivewaterflood-ingprojectthataccordswiththemostgeologicalcond-itions.ThetechnologiesofzonalinjectionusedinXinjiangoilfieldareeccentricinjectionmandrelzonalinjectiontech-nology,hydraulicthrowing-draggingdownholerationzonalinjectiontechnology,alternatewaterinjectiontechnology,concentricpipezonalinjectiontechnology,tubing-casing