辰工射孔優(yōu)化系統(tǒng) 一、基本原理 該軟件是針對(duì)優(yōu)化射孔而開(kāi)發(fā)的,射孔涉及到的參數(shù)較多,如射孔深度、射孔密度、射孔相位角、地層各相異性、射孔孔眼半徑等,這些參數(shù)都影響射孔后的油氣井生產(chǎn)能力,如何根據(jù)地層的實(shí)際情況,綜合考慮各參數(shù)的影響,使得油氣井生產(chǎn)能力最大,正是軟件所要完成的工作。 軟件充分考慮了射孔中各參數(shù)的影響,同時(shí)采用線源解計(jì)算射孔后的瞬時(shí)壓力及流量的變化,由于軟件涉及到復(fù)雜的計(jì)算,在項(xiàng)目研究中采用了并行計(jì)算,所依據(jù)的理論如下: 1、已知射孔深度、射孔密度、射孔相位角、地層各相異性、射孔孔眼半徑等參數(shù),計(jì)算實(shí)際油氣井的生產(chǎn)能力,同時(shí)給出表皮系數(shù)(射孔表皮、損害表皮、總表皮)等。 2、給定某種射孔槍,進(jìn)行射孔優(yōu)化設(shè)計(jì),即在射孔深度、地層各相異性、射孔孔眼半徑已知的情況下,計(jì)算射孔密度、射孔相位角、射孔格式不同時(shí)油氣井的生產(chǎn)能力,以便選出最佳經(jīng)濟(jì)效益的射孔方案。 3、已知射孔深度等參數(shù),計(jì)算不穩(wěn)定條件下的三維壓力分布。 4、已知射孔深度等參數(shù),計(jì)算不穩(wěn)定條件下的段塞流或自噴井的井底壓力隨時(shí)間變化關(guān)系數(shù)值并繪制曲線,同時(shí)計(jì)算出段塞流的井底流量與時(shí)間的變化關(guān)系數(shù)值并繪制曲線。 5、已知射孔深度等參數(shù),計(jì)算不同壓力下流量隨時(shí)間的變化曲線,同時(shí)給出不同射孔參數(shù)對(duì)射孔產(chǎn)率比(敏感參數(shù)分析)的影響。 二、復(fù)合射孔優(yōu)化軟件 復(fù)合射孔產(chǎn)能評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)為滲流力學(xué),與一般的產(chǎn)能評(píng)價(jià)不同,復(fù)合射孔產(chǎn)能評(píng)價(jià)涉及到復(fù)雜的內(nèi)邊界條件,圖7和圖8說(shuō)明了流動(dòng)的復(fù)雜性。 圖7 復(fù)合射孔孔眼與裂縫示意圖 圖8 一個(gè)孔眼與裂縫流線示意圖 由于該問(wèn)題涉及到油、氣、水的滲流,為此軟件需要研究滲流力學(xué)方程的建立與求解以及相關(guān)的計(jì)算方法、算法程序和最終軟件開(kāi)發(fā)等諸多的研究。 復(fù)合射孔的產(chǎn)能計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,最主要的困難是邊界條件非常復(fù)雜且涉及到各向異性,如角度有射孔孔眼的相位、孔眼上的裂縫方位等。 三、水平井射孔優(yōu)化軟件 在均質(zhì)無(wú)限大地層中,假設(shè)地層及地層中的流體滿足如下條件: 1、油藏水平各向同性、均勻且等厚度。 2、地層中的流體及巖石為微可壓縮的。 3、多孔介質(zhì)中的流體滿足達(dá)西流動(dòng)。 4、考慮表皮因子和井筒存儲(chǔ)。 5、沒(méi)有源匯,忽略重力的影響。 6、油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)且開(kāi)井前地層壓力為原始地層壓力Pi。 射孔后地層中的滲流方程可以寫成: , 對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化得到無(wú)量綱方程: |