水平井产能预测方法及动态分析.ppt

水平井产能预测及动态分析水平井产能预测及动态分析 研究研究姓姓 名：名： 吕广忠吕广忠 电电 话：话： 87159858715985 E-mail: dzylgz@E-mail: dzylgz@ 单单 位：地科院断低室位：地科院断低室前 言水平井技术作为老油田调整挖潜提高采收率、新水平井技术作为老油田调整挖潜提高采收率、新油田产能建设实现少井高效开发的一项重要技术，于油田产能建设实现少井高效开发的一项重要技术，于9090年在我局开始应用，经过年在我局开始应用，经过““八五八五””科技攻关和科技攻关和““九九五五””、、 “ “十五十五””期间的不断发展完善，已形成了一套期间的不断发展完善，已形成了一套比较成熟的配套技术系列并得到了广泛的推广应用比较成熟的配套技术系列并得到了广泛的推广应用为准确地预测水平井的产能和进行水平井动态分析，为准确地预测水平井的产能和进行水平井动态分析，本专题就这两个方面进行了详细的研究本专题就这两个方面进行了详细的研究二、水平井动态分析二、水平井动态分析一、胜利油区水平井发展概况及现状一、胜利油区水平井发展概况及现状一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究提纲三、下一步发展趋势三、下一步发展趋势通过渗流力学理论推导得到，适应不同类型油藏水 平井产能计算，是一种半定量方法。

水平井产能预测发展历程水平井产能预测发展历程借鉴同类型油藏开发经验对水平井产能进行预测 ，准确度低一、水平井产能预测研究特点：考虑全面、预测准确！预测准确,可较准确的计算水平井产能类比法类比法公式法公式法数值模拟法数值模拟法一、水平井产能预测研究（一）类比法如在复杂断块油田中新设计辛151-平7井，其水平段长度200m、原 油地下粘度66mPa•s、孔隙度30%、有效厚度15m、原油地下密度0.84g/cm3、水平与垂直渗透率比值1.5，通过聚类计算将其归到第二类 中，由此可以预测出其可采储量4万吨左右、初始日产30-40t/d左右； 2002年3月投产,实际初期日产37t，不同完井方式不同油藏类型不同泄油体考虑摩擦阻力多分支水平井一、水平井产能预测研究（二）公式法 Giger Borisov Joshi Renard不同油藏类型水平井产能预测边水油藏 应用 条 件 :1)水平井位于油藏中央位置，距纵切面上左右两个边部距离b相等， 且b;h;油藏上下都是封闭边界，只在边部有水驱动;2)或用于水平生产井和注水 井交替排列的无穷井列情况，注采井相互对应溶解气驱油藏气顶油藏 不同油藏类型水平井产能预测2、附加阻力因子1、局部穿透因子 不同油藏类型水平井产能预测xyyxyzPRPPPZ++=为说明油藏类型对产能预测的影响，以桩斜136－P1井为例，该水平井为一底水油藏的水平井。

右图为不考虑井筒压降条件下，不同公式计算水平井产量初产情况说明公式是合理的、正确的不同油藏类型水平井产能预测不同类型油藏产能计算与实际对比不同油藏类型水平井产能预测不同完井方式不同油藏类型不同泄油体考虑摩擦阻力多分支水平井一、水平井产能预测研究（二）公式法 应用条件：箱形油藏，封闭边界，裸眼完井箱形泄油体示意图不同泄油体下水平井产能预测1 1、箱形泄油体条件下的产能预测、箱形泄油体条件下的产能预测 应用条件：油层厚度远远小于水平井长度，且泄油体为一回转椭圆体的薄 油层，油层各向同性，油井处于油层中部而对于各向异性的地层，假设水平方向的渗透率是相同的，可采用以下公式计算:不同泄油体下水平井产能预测2 2、回转椭圆体薄油层的产能公式、回转椭圆体薄油层的产能公式不同泄油体下水平井产能预测3 3、无限大平板泄油体的产能公式、无限大平板泄油体的产能公式4 4、圆柱泄油体的产能公式、圆柱泄油体的产能公式不同完井方式不同油藏类型不同泄油体考虑摩擦阻力多分支水平井一、水平井产能预测研究（二）公式法 假设条件：（1）沿井长单位长度采油指数相等；（2）仅考虑摩擦引起的压力损失；水平井示意图考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测1 1、水平井井筒模型、水平井井筒模型（1）油藏内流动的数学模型。

沿水平井任意位置的井产量 （2）井筒内压降（3）井筒体积流量平衡 考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测2 2、耦合模型、耦合模型（1）水平井井筒内为层流水平井产量（2）水平井井筒内为紊流水平井产量基本方程基本方程考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测3 3、不同流动条件下计算方法、不同流动条件下计算方法井筒内产量变化: 井筒流量从井筒指端到根端呈 不断增加的趋势井筒内压力变化: 井筒指端压力变化较小，根端压力 变化大主要是越靠近根端，主流质量 流量越大，摩擦引起的压力损失和从油 藏流入井筒引起的压力损失越大水平井段不同位置处的产量变化关系考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测不同完井方式不同油藏类型不同泄油体考虑摩擦阻力多分支水平井一、水平井产能预测研究（二）公式法 水平井布在油层中部 水平井布在油层中任意位置 Sht——任意完井方式下N分支水平井的总表皮系数，小数 考虑井筒摩阻条件下水平井产能预测1 1、、 N N分支水平井（理想裸眼完井）的产能预测分支水平井（理想裸眼完井）的产能预测 2 2、、 N N分支水平井任意完井方式的产能分支水平井任意完井方式的产能预测预测 一、水平井产能预测研究（三）数值模拟法目前处理方法是将井筒的压降方程和油藏渗流方程耦合在一起，联立求解，得到井筒不同水平段的井底流压。

油藏内渗流井筒内多相流 ?耦合一、水平井产能预测研究（三）数值模拟法Version 1.02006年2月水平井产能预测数值模拟方法1 1、、 产能预测对比产能预测对比从对比表可以看出，对于高产水平井，自研软件预测的产量要远高于解析法预测的产量，其与实际的符合程度较高井号实际数 据解析预测Eclipse预测自研软件预测实际计算误差计算误差计算误差(t/d)(t/d)(%)(t/d)(%)(t/d)(%)桩斜136-P21518.8420.417.0915.317.0912.2桩斜136-P192109.9216.3103.7211.3100.558.5埕北6D-P278.292.3315.387.3710.586.49.5埕北6D-P184.199.1715.294.1810.791.718.3水平井产能预测数值模拟方法2 2、、 应用情况应用情况下表列出了不同油藏条件下，利用自研软件在产能预测方面的应用情况（45口井），从相对误差看，自研软件预测的结果和实际的符合程度高从另一个方面也说明了产量公式的改进、压力损失的计算和耦合方法是正确的油藏类型井数(口)相对误差(%)15 自研软件公式法自研软件公式法自研软件公式法底水油藏2015232216边水油藏9712107 封闭外边界油藏1614211113水平井产能预测数值模拟方法3 3、、 单井对比情况单井对比情况桩136-P1产油对比曲线桩136-P1含水率对比曲线从桩136—P1的产油和含水率对比曲线可以看出：该水平井利用自研软件预测的结果与实际基本一致。

提纲一、胜利油区水平井发展概况及现状一、胜利油区水平井发展概况及现状一、水平井产能预测研究一、水平井产能预测研究三、下一步发展趋势三、下一步发展趋势二、水平井动态分析二、水平井动态分析二、水平井动态分析二、水平井动态分析压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井产量递减分析含水上升规律研究开发过程参数动态管理二、水平井动态分析水平井水淹模式1）无限油藏 2）封闭油藏3）恒压边界油藏 水平井压力分布及渗流特征（1） 纯井筒储存效应这一段的特征和直井相同，在压力及导数与时间的双对数 图上，表现为斜率为45°的直线 无因次压降及压力导数表达式： CDe2S=104 LD=10 ZwD=0.5hD=50, 100, 200pD, pD′tD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响纯井筒 斜率为11 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征（2）早期垂向径向流在压力导数曲线上表现为水平直线段，值为1/4LD CDe2S=104 LD=10 ZwD=0.5hD=50, 100, 200pD, pD′tD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响早期垂向 径向流1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征早期垂向径向流的流线分布特征（3）早期线性流在压力导数曲线上，表现为1/2斜率的直线。

CDe2S=104 LD=10 ZwD=0.5hD=50, 100, 200pD, pD′tD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响早期线性流早期垂向 径向流纯井筒存储 斜率为1晚期水 平 径向流1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征早期线性流的流线分布特征1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征（4）晚期水平径向流在压力导数曲线，为数值等于0.5的水平直线段 CDe2S=104 LD=10 ZwD=0.5hD=50, 100, 200pD, pD′tD/CD油藏厚度对水平井压力动态的影响晚期水平 径向流1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征晚期水平径向流的流线分布特征1 1、无限油藏、无限油藏 水平井压力分布及渗流特征出现五个特征段，前四个与无限油藏相同，增加了边界反映 之后的拟稳定流动阶段CDe2S=104 hD=30 LD=10 ZwD=10reD=10, 15, 20pD, pD′tD/CD封闭油藏中水平井压力及压力导数典型曲线拟稳定流2 2、封闭油藏、封闭油藏 水平井压力分布及渗流特征出现五个特征段，前四个与无限油藏相同，但增加了恒压外边界反映后压力导数下掉的特征段。

CDe2S=104 hD=30 LD=10 ZwD=10pD, pD′reD=10, 20, 40tD/CD恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线恒压边界 反映3 3、恒压边界油藏、恒压边界油藏 水平井压力分布及渗流特征纯56—平2水平井压力与时间的关系曲线恒压边界油藏中水平井压力及压力导数典型曲线1利用纯56—平2水平井实测压力绘制的压力与时间及压力导数与时间的关系曲线，从图中可以看出：恒压外边界油藏的理论曲线和实测曲线具有较好的吻合程度，认为该油井边界为定压边界，从油田的实际观察可以知道，该油田为边底水活跃因而该理论对油田的实际生产有指导作用理论曲线与现场试井曲线对比理论曲线与现场试井曲线对比水平井压力分布及渗流特征压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井产量递减分析含水上升规律研究开发过程参数动态管理二、水平井动态分析水平井水淹模式水平井的生产系统由三部分组成，第一部分为油藏渗流系统，第二部分为水平井井筒中的流动系统，第三部分为直井段和倾斜段组成的流动系统对水平井生产系统的分析应该考虑这三部分系统的共同作用，即三部分系统的耦合作用 水平井流入动态（IPR）分析对于直井段和倾斜段组成的流动系统，其压力梯度表达式为：水平井流入动态（IPR）分析在14cm的管径下，水平井的合理产量为 696.2m3/d，井底流压为12.5MPa。

水平井流入动态（IPR）分析垂直管段和水平方向的夹角为65°，井口压力4MPa，水平井井深1200m，垂直段油管内径分别为14、20、26cm 水平井流入动态分析曲线IPRD=14cm D=20cm D=26cm1200160020002400800400压力分布及渗流特征水平井流入动态分析水平井产量递减分析含水上升规律研究开发过程参数动态管理二、水平井动态分析水平井水淹模式1）单井产量递减分析方法 2）全油藏产量递减分析方法3）产量预测的经验统计方法 水平井产量递减分析（1）数学模型 1 1、单井产量递减分析方法、单井产量递减分析方法 水平井产量递减分析（2）数学模型解 水平方向无限大的垂向边界平板型封闭油藏 垂向边界平板型封闭，水平方向圆形封闭的油藏 1 1、。