復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)新進(jìn)展-中國(guó)石油大學(xué)北京-吳曉東

1、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)新進(jìn)展復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)新進(jìn)展中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)石油大學(xué)吳曉東吳曉東一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用三、模擬實(shí)驗(yàn)研究三、模擬實(shí)驗(yàn)研究四、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介四、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介五、研究成果的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用五、研究成果的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用六、未來(lái)發(fā)展展望六、未來(lái)發(fā)展展望主要內(nèi)容報(bào)告總提綱基本理論研究基本理論研究 實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)研究成果的現(xiàn)研究成果的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用課題組研究成果課題組研究成果未來(lái)發(fā)展展望未來(lái)發(fā)展展望復(fù)復(fù)雜雜結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)井井研研究究新新進(jìn)進(jìn)展展復(fù)雜井應(yīng)用復(fù)雜井應(yīng)用概況概況復(fù)雜井復(fù)雜井

2、/ /壓裂水平井壓裂水平井半解析預(yù)測(cè)模型半解析預(yù)測(cè)模型 基于基于PEBIPEBI網(wǎng)格的復(fù)雜網(wǎng)格的復(fù)雜井?dāng)?shù)值模擬研究井?dāng)?shù)值模擬研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井研究電模擬實(shí)驗(yàn)研究電模擬實(shí)驗(yàn)研究物理模擬實(shí)驗(yàn)研究物理模擬實(shí)驗(yàn)研究WellproWellpro軟件軟件壓裂水平井井網(wǎng)參壓裂水平井井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件數(shù)優(yōu)化軟件水平井整體井網(wǎng)研究水平井整體井網(wǎng)研究一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用三、電模擬實(shí)驗(yàn)研究三、電模擬實(shí)驗(yàn)研究四、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介四、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介五、研究成果的實(shí)際應(yīng)用五、研究成果的實(shí)際應(yīng)用六、未來(lái)發(fā)展展望

3、六、未來(lái)發(fā)展展望 截止到截止到20072007年全世界共鉆水平井年全世界共鉆水平井4500045000多口，分布在多口，分布在世界世界6060多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，這其中大多數(shù)都屬于美國(guó)和加拿多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，這其中大多數(shù)都屬于美國(guó)和加拿大兩國(guó)，中國(guó)的鉆進(jìn)數(shù)量為大兩國(guó)，中國(guó)的鉆進(jìn)數(shù)量為26002600多口，預(yù)計(jì)到多口，預(yù)計(jì)到20102010年，全年，全世界的水平井年鉆井?dāng)?shù)量將超過(guò)世界的水平井年鉆井?dāng)?shù)量將超過(guò)5 5萬(wàn)口。萬(wàn)口。一、一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況世界水平井的應(yīng)用世界水平井的應(yīng)用水平井分支井在中國(guó)的應(yīng)用水平井分支井在中國(guó)的應(yīng)用-（中石油）（中石油）一、一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用

4、概況復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況多分支井應(yīng)用類(lèi)型多分支井應(yīng)用類(lèi)型13-3/8”套管 600m24” 導(dǎo)管 125m 400垂深 950 1250未穿未穿9-5/8”套管1900m7” 篩管防砂一、一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況多分支井在勝利油田的應(yīng)用多分支井在勝利油田的應(yīng)用一、一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況多分支井在長(zhǎng)慶油田的應(yīng)用多分支井在長(zhǎng)慶油田的應(yīng)用 杏平杏平1井主水平井完鉆井深井主水平井完鉆井深2768m，主水平段長(zhǎng)，主水平段長(zhǎng)1203m。共鉆。共鉆7個(gè)分支，水平段總長(zhǎng)度個(gè)分支，水平段總長(zhǎng)度3503m，分支井油層鉆遇率，分支井油層鉆遇率87.7。杏平。杏平1

5、井井的試驗(yàn)成功，不僅開(kāi)創(chuàng)了長(zhǎng)慶鉆井史上的先例，也將為有效開(kāi)發(fā)鄂的試驗(yàn)成功，不僅開(kāi)創(chuàng)了長(zhǎng)慶鉆井史上的先例，也將為有效開(kāi)發(fā)鄂爾多斯盆地的油氣資源提供新的技術(shù)途徑爾多斯盆地的油氣資源提供新的技術(shù)途徑一、一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)應(yīng)用概況多分支井在國(guó)外油田的應(yīng)用多分支井在國(guó)外油田的應(yīng)用二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用二、基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用（一）水平井、分支井半解析模型（一）水平井、分支井半解析模型（二）壓裂水平井半解析模型（二）壓裂水平井半解析模型（三）基于（三）基于PEBI網(wǎng)格的數(shù)值模擬技術(shù)網(wǎng)格的數(shù)值模擬技術(shù)（四）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井研究（四）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井研究（五）水平井

6、整體井網(wǎng)數(shù)值模擬研究（五）水平井整體井網(wǎng)數(shù)值模擬研究基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型 建立的半解析模型，就是將油井分成小段，對(duì)每一段進(jìn)行油藏滲流建立的半解析模型，就是將油井分成小段，對(duì)每一段進(jìn)行油藏滲流和井筒流動(dòng)的耦合，然后經(jīng)過(guò)疊代求得這一段油井的壓力分布和流入量和井筒流動(dòng)的耦合，然后經(jīng)過(guò)疊代求得這一段油井的壓力分布和流入量分布，從而可以得到整個(gè)油井的產(chǎn)能。半解析模型包括油藏壓力響應(yīng)模分布，從而可以得到整個(gè)油井的產(chǎn)能。半解析模型包括油藏壓力響應(yīng)模型、井筒流動(dòng)模型以及油藏滲流和井筒流動(dòng)的耦合。型、井筒流動(dòng)模型以及油藏滲流和井筒流動(dòng)的耦合。 （

7、一）水平井、分支井半解析模型（一）水平井、分支井半解析模型基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型tpczpkypkxpktzyx222222nDDDDDDDDDtxxntxxnttxP4)2 (exp4)2 (exp41),(2200),(1),(1),(1)(222000eeeeeeeeeeeeDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDwztzzzzPzytyyyyPyxtxxxxPxMP格林函數(shù)格林函數(shù)紐曼積紐曼積模型建立模型建立-滲流模型滲流模型（一）水平井、分支井半解析模型（一）水平井、分支井半解析模型基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本

8、理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型摩擦因子摩擦因子sin2gASAUqdxdpwI3978. 000153. 01ewRff模型建立模型建立-井筒變質(zhì)量流模型井筒變質(zhì)量流模型（一）水平井、分支井半解析模型（一）水平井、分支井半解析模型基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型模型建立模型建立耦合模型耦合模型耦合模型將井分成若干段，然后在每一段都進(jìn)行計(jì)算，耦合地層耦合模型將井分成若干段，然后在每一段都進(jìn)行計(jì)算，耦合地層滲流和井筒內(nèi)的流動(dòng)，在耦合和計(jì)算的過(guò)程中充分考慮摩擦壓降、滲流和井筒內(nèi)的流動(dòng)，在耦合和計(jì)算的過(guò)程中充分考慮摩擦壓降、加速

9、度壓降和重力壓降的影響。加速度壓降和重力壓降的影響。（一）水平井、分支井半解析模型（一）水平井、分支井半解析模型基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型（二）壓裂水平井半解析模型（二）壓裂水平井半解析模型數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型DDDDtpzpypxpA22222200, 00, 0DDDDrtprtp0204limqdtrprLktrDDD0_2_22_22_2pszpypxpADDD基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型（二）壓裂水平井半解析模型（二）壓裂水平井半解析模型建模步驟建模步驟塊狀區(qū)域三維裂縫塊

10、狀區(qū)域三維裂縫塊狀油藏沿多條二維裂縫塊狀油藏沿多條二維裂縫封閉邊界油藏中的二維裂縫封閉邊界油藏中的二維裂縫沿任意方向的一條二維裂縫沿任意方向的一條二維裂縫步驟步驟1步驟步驟2步驟步驟3步驟步驟4基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用-半解析模半解析模型型（二）壓裂水平井半解析模型（二）壓裂水平井半解析模型耦合模型耦合模型xkxktktxxSkxcossinexp2,1220耦合耦合 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（一）傳統(tǒng)笛卡兒網(wǎng)格系統(tǒng)面臨的問(wèn)題（一）傳統(tǒng)笛卡兒網(wǎng)格系統(tǒng)面臨的問(wèn)題（1）在較為復(fù)雜的地質(zhì)條件下，油藏非均質(zhì)

11、性和幾何形態(tài)）在較為復(fù)雜的地質(zhì)條件下，油藏非均質(zhì)性和幾何形態(tài)的精細(xì)描述不能勝任數(shù)值模擬要求；的精細(xì)描述不能勝任數(shù)值模擬要求；（2）某些條件下存在較嚴(yán)重的網(wǎng)格取向效應(yīng)；）某些條件下存在較嚴(yán)重的網(wǎng)格取向效應(yīng)；（3）水平井、斜井、分支井技術(shù)的飛速進(jìn)步也產(chǎn)生了許多新）水平井、斜井、分支井技術(shù)的飛速進(jìn)步也產(chǎn)生了許多新的問(wèn)題，如網(wǎng)格方向往往與井的方向、流體實(shí)際流動(dòng)方向不的問(wèn)題，如網(wǎng)格方向往往與井的方向、流體實(shí)際流動(dòng)方向不一致，即使采用局部網(wǎng)格加密仍解決不好這一問(wèn)題。一致，即使采用局部網(wǎng)格加密仍解決不好這一問(wèn)題。基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（二）（二） P

12、EBI網(wǎng)格簡(jiǎn)介網(wǎng)格簡(jiǎn)介 PEBI網(wǎng)格是指任意兩個(gè)網(wǎng)格是指任意兩個(gè)相鄰網(wǎng)格塊的交界面一定垂直相鄰網(wǎng)格塊的交界面一定垂直平分相應(yīng)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)連線的網(wǎng)格平分相應(yīng)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)連線的網(wǎng)格系統(tǒng)，在這一網(wǎng)格系統(tǒng)中，網(wǎng)系統(tǒng)，在這一網(wǎng)格系統(tǒng)中，網(wǎng)格塊內(nèi)每一點(diǎn)與本網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之格塊內(nèi)每一點(diǎn)與本網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的距離，小于與其它任意節(jié)間的距離，小于與其它任意節(jié)點(diǎn)之間的距離，流體被認(rèn)為是點(diǎn)之間的距離，流體被認(rèn)為是沿沿PEBI網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間連線而網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間連線而流動(dòng)的。流動(dòng)的。 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（三）（三） PEBI網(wǎng)格生成方法網(wǎng)格生成方法 針對(duì)不規(guī)則的油藏邊界、斷層以及

13、復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)不規(guī)則的油藏邊界、斷層以及復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種新的提出一種新的PEBI網(wǎng)格生成方法，分為以下三步：網(wǎng)格生成方法，分為以下三步： (2)劃分劃分Delaunay三角形三角形 (3)對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)構(gòu)建對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)構(gòu)建PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格 在整個(gè)模擬區(qū)域內(nèi)分布規(guī)則的六邊形在整個(gè)模擬區(qū)域內(nèi)分布規(guī)則的六邊形PEBI網(wǎng)格作為背景網(wǎng)格，網(wǎng)格作為背景網(wǎng)格，在直井位置和復(fù)雜井主井筒位置分別布置徑向網(wǎng)格和笛卡兒網(wǎng)格，在直井位置和復(fù)雜井主井筒位置分別布置徑向網(wǎng)格和笛卡兒網(wǎng)格，以斷層線為對(duì)稱(chēng)線，在斷層兩端分布均勻的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。分別成的非以斷層線為對(duì)稱(chēng)線，在斷層兩端分布均勻的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。分別成

14、的非背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)同每一個(gè)背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的距離，如果小于限定的背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)同每一個(gè)背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的距離，如果小于限定的最小距離，則剔除相應(yīng)的背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。最小距離，則剔除相應(yīng)的背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。 (1)分布網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)分布網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（四）與實(shí)際井型相結(jié)合的（四）與實(shí)際井型相結(jié)合的 PEBI網(wǎng)格劃分實(shí)例網(wǎng)格劃分實(shí)例基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（五）（五） PEBI網(wǎng)格技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用復(fù)雜井壓力、含油飽和度分布描述復(fù)雜井壓力、含油飽和度分布描述基本理論研究及

15、其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（五）（五） PEBI網(wǎng)格技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分支井產(chǎn)能影響因素敏感性分析分支井產(chǎn)能影響因素敏感性分析基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用PEBI網(wǎng)格網(wǎng)格（六）小結(jié)（六）小結(jié)1. 基于基于Bowyer-watson算法提出了對(duì)平面內(nèi)已有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快算法提出了對(duì)平面內(nèi)已有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快速速Delaunay三角形劃分方法；三角形劃分方法；2. 針對(duì)不規(guī)則的油藏邊界、斷層以及復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了針對(duì)不規(guī)則的油藏邊界、斷層以及復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種新的一種新的PEBI網(wǎng)格生成方法，完全

16、克服了笛卡兒坐標(biāo)在描述網(wǎng)格生成方法，完全克服了笛卡兒坐標(biāo)在描述復(fù)雜邊界以及復(fù)雜井型方面的缺陷；復(fù)雜邊界以及復(fù)雜井型方面的缺陷；3. 以水平井、分支井以及羽狀分支井等復(fù)雜井型為例分別進(jìn)行了以水平井、分支井以及羽狀分支井等復(fù)雜井型為例分別進(jìn)行了PEBI網(wǎng)格的劃分，與笛卡兒網(wǎng)格相比，新生成的網(wǎng)格的劃分，與笛卡兒網(wǎng)格相比，新生成的PEBI網(wǎng)格系網(wǎng)格系統(tǒng)更能適應(yīng)于復(fù)雜井精細(xì)油藏?cái)?shù)值模擬的要求。統(tǒng)更能適應(yīng)于復(fù)雜井精細(xì)油藏?cái)?shù)值模擬的要求。 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（一）（一）多分支井完井類(lèi)型分類(lèi)多分支井完井類(lèi)型分類(lèi) 1994 1994年在英國(guó)北海油田的

17、合伙作業(yè)者召開(kāi)的年在英國(guó)北海油田的合伙作業(yè)者召開(kāi)的一次多分支水平井研討會(huì)上，專(zhuān)家們提出了多分一次多分支水平井研討會(huì)上，專(zhuān)家們提出了多分支井技術(shù)進(jìn)步支井技術(shù)進(jìn)步(TAML)(TAML)的概念，的概念，19971997年在蘇格蘭年在蘇格蘭ABERDEENABERDEEN召開(kāi)了第一次多分支井技術(shù)進(jìn)步會(huì)議，召開(kāi)了第一次多分支井技術(shù)進(jìn)步會(huì)議，把多分支井分為把多分支井分為6 6種形式，而這六種形式的水平種形式，而這六種形式的水平井已經(jīng)被許多合伙作業(yè)者和作業(yè)公司制定為井已經(jīng)被許多合伙作業(yè)者和作業(yè)公司制定為T(mén)AMLTAML分類(lèi)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)多分支井的復(fù)雜性分類(lèi)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)多分支井的復(fù)雜性和主井眼與兩個(gè)分

18、支井眼交匯處的聯(lián)結(jié)器功能進(jìn)和主井眼與兩個(gè)分支井眼交匯處的聯(lián)結(jié)器功能進(jìn)行分類(lèi)。行分類(lèi)。TAMLTAML將多分支井完井系統(tǒng)分為將多分支井完井系統(tǒng)分為6 6種。種?；纠碚撗芯考捌湓趶?fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（一）（一）多分支井完井類(lèi)型分類(lèi)多分支井完井類(lèi)型分類(lèi) TAML對(duì)分支井的分類(lèi)系統(tǒng)對(duì)分支井的分類(lèi)系統(tǒng)1200口700口290口228口48口15口OGJ2003、2、10奧斯丁白堊層加拿大委內(nèi)瑞拉重油北海等復(fù)雜地區(qū)無(wú)機(jī)械支撐有機(jī)械支撐統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（一）（一）多分支井完井類(lèi)型分類(lèi)多分

19、支井完井類(lèi)型分類(lèi)-應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例3級(jí)篩管完井級(jí)篩管完井(加拿大加拿大)3級(jí)篩管完井級(jí)篩管完井(委內(nèi)瑞拉委內(nèi)瑞拉)基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（二）（二）多分支井完井方式選擇多分支井完井方式選擇裸眼完井裸眼完井割縫襯管完井割縫襯管完井帶眼襯管完井帶眼襯管完井射孔完井射孔完井裸眼礫石填充完井裸眼礫石填充完井射孔礫石填充完井射孔礫石填充完井基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（二）（二）多分支井完井方式選擇多分支井完井方式選擇井井筒筒與與地地層層參參數(shù)數(shù)縫寬縫寬 縫長(zhǎng)縫長(zhǎng) 縫密度縫密度過(guò)流面積過(guò)流面積孔

20、密孔密 孔徑孔徑 孔深孔深相位角相位角 壓實(shí)區(qū)參數(shù)壓實(shí)區(qū)參數(shù)水平井長(zhǎng)度水平井長(zhǎng)度水平方向污染帶長(zhǎng)水平方向污染帶長(zhǎng)污染帶滲透率污染帶滲透率 井筒半徑井筒半徑 地層水平滲透率地層水平滲透率 地層垂向滲透率地層垂向滲透率水平井產(chǎn)量水平井產(chǎn)量原油物性原油物性裸眼完井裸眼完井割縫襯管割縫襯管完井完井帶眼襯管帶眼襯管完井完井射孔完井射孔完井礫石充填參數(shù)礫石充填參數(shù)礫石充填礫石充填完井完井完完井井參參數(shù)數(shù)基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在

21、復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 射孔完井?dāng)?shù)值模擬實(shí)例射孔完井?dāng)?shù)值模擬實(shí)例基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 表皮因子計(jì)算總模型表皮因子計(jì)算總模型 wotoFfss,101011DDDDDDDDodAdAs102DDDDtdAf11101010DDDDDdAdAksDDDD102DDDDDtdAf基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表

22、皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 裸眼完井表皮因子計(jì)算模型裸眼完井表皮因子計(jì)算模型井眼周?chē)鲃?dòng)為非達(dá)西流動(dòng)壓力分布圖井眼周?chē)鲃?dòng)為非達(dá)西流動(dòng)壓力分布圖存在地層污染水平井裸眼完井垂直剖面圖存在地層污染水平井裸眼完井垂直剖面圖 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 裸眼完井表皮因子計(jì)算模型裸眼完井表皮因子計(jì)算模型01101010DDDDOdAdAsDDDD11110122,DbrDDDDOtrdrrdAfDDDb井眼附近區(qū)域沒(méi)有明顯的地層污染井眼附近區(qū)域沒(méi)有明顯

23、的地層污染11ln12210anianiDsHDsHDsOIIrrks1111122212,aniDsHDsHaniDsDsswDsswbwswDsswrrrrDDrrDDDsOtIrrIrrrrrrrrrrrdrrdrfwbwsws井眼附近區(qū)域存在地層污染井眼附近區(qū)域存在地層污染 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 割縫或帶眼襯管完井表皮因子計(jì)算模型割縫或帶眼襯管完井表皮因子計(jì)算模型 割縫襯管完井壓力剖面圖割縫襯管完井壓力剖面圖割縫襯管完井等壓線圖割縫襯管完井等壓線圖 帶

24、眼襯管三維壓力剖面圖帶眼襯管三維壓力剖面圖基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 割縫或帶眼襯管完井表皮因子計(jì)算模型割縫或帶眼襯管完井表皮因子計(jì)算模型 縫外徑向流表皮因子和紊流因子表示為縫外徑向流表皮因子和紊流因子表示為)1ln(2ln/1ln12/1/21ln20,vlvwlmwlnwlmnSDsDuDssDuDssDSDsssrSlvlvlvlwvwwllmlnwlwwnwwlnwllmnfDsDsDsDuDuDuDsDssDssDuDsDsDusDsDuDsssDDsDs

25、ssrSLt1121)1 (2)1 (2)1 ()1 (212)/1ln()1 (412/)1 ()1 (22)1 ()1 (424/1/21ln)1 (42222,DlDsDssslSLktwmnS20,DsDlDssslSLttwmnf2,縫內(nèi)線性流表皮因子和紊流因子表示為縫內(nèi)線性流表皮因子和紊流因子表示為基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 射孔完井表皮因子計(jì)算模型射孔完井表皮因子計(jì)算模型 水平井射孔的幾何參數(shù) 不同相位角射孔圖 射孔完井孔眼周?chē)鲃?dòng)簡(jiǎn)化圖 孔眼周?chē)鷫簩?shí)

26、區(qū)域 射孔完井孔眼未穿透污染層 射孔完井孔眼穿透污染層 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 射孔完井表皮因子計(jì)算模型射孔完井表皮因子計(jì)算模型 5 . 0222cossin21ln11ln14lnzyzyDpmDpmDkkkklls（1 1）二維平面內(nèi)流動(dòng)的表皮）二維平面內(nèi)流動(dòng)的表皮；（2 2）井眼障礙表皮）井眼障礙表皮；（3 3）三維聚流引起的表皮）三維聚流引起的表皮。根據(jù)根據(jù)KarakasKarakas和和TariqTariq的模型，可以把射孔表皮分為三部分：的模型，可以

27、把射孔表皮分為三部分： DwbDpssss320DpmDpmmwblclcbsexpln2211310DeDeDrhs基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 礫石充填完井表皮因子計(jì)算模型礫石充填完井表皮因子計(jì)算模型低滲透油藏套管礫石充填完井壓力剖面裸眼礫石充填井剖面圖 高滲透油藏套管礫石充填完井壓力剖面 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（三）（三）多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程多分支井完井表皮計(jì)算模型研究流程 礫石充填完井表皮因

28、子計(jì)算模型礫石充填完井表皮因子計(jì)算模型11ln1ln22110anianiDsHDsHDsDgiDgOGIIrrkrks1111122,aniDsHDsHaniDsDsDgiDgOGtIrrIrf裸眼礫石充填完井裸眼礫石充填完井套管礫石充填完井套管礫石充填完井1110DDDDDDDCGdAdAks00,11111,ocCGDDocDicssdAdAkdAkicCGDDDDDDDD,1110DDococCGDDDDDdAdAksDcgDctDctDpDtDctDpDcgktrhdxrhkDct202122基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（四）（四）

29、完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例應(yīng)用應(yīng)用1：一級(jí)完井：一級(jí)完井(二分支魚(yú)骨刺井二分支魚(yú)骨刺井) 主井筒表皮因子主井筒表皮因子分支井筒表皮因子分支井筒表皮因子無(wú)污染無(wú)污染00污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)0.2m2.161.97污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)0.5m4.384.11主井筒產(chǎn)能主井筒產(chǎn)能(m3/d)分支分支1產(chǎn)能產(chǎn)能(m3/d)分支分支2產(chǎn)能產(chǎn)能(m3/d)總產(chǎn)能總產(chǎn)能(m3/d)無(wú)污染無(wú)污染75.0326.7327.75129.51污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)0.2m64.5424.0424.52113.10污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)污

30、染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)0.5m56.5421.3221.7999.65基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（四）（四）完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例鉆完井對(duì)儲(chǔ)層的污染能夠很大程度上降低復(fù)雜井的產(chǎn)能，污染程度鉆完井對(duì)儲(chǔ)層的污染能夠很大程度上降低復(fù)雜井的產(chǎn)能，污染程度越嚴(yán)重、污染深度越大，復(fù)雜井的初期產(chǎn)能損失也越大。越嚴(yán)重、污染深度越大，復(fù)雜井的初期產(chǎn)能損失也越大。主井筒、分支井筒在空間中的方向不同，即使污染程度和污染深度主井筒、分支井筒在空間中的方向不同，即使污染程度和污染深度都相同，所產(chǎn)生的表皮因子

31、也有可能不相同。都相同，所產(chǎn)生的表皮因子也有可能不相同。不同完井表皮下的魚(yú)骨井主井筒以及分支井筒流入剖面規(guī)律基本是不同完井表皮下的魚(yú)骨井主井筒以及分支井筒流入剖面規(guī)律基本是一樣的流入量越大的井段完井表皮影響就越大。一樣的流入量越大的井段完井表皮影響就越大。 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（四）（四）完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例應(yīng)用應(yīng)用2：三級(jí)完井：三級(jí)完井(二分支魚(yú)骨刺井二分支魚(yú)骨刺井) 參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)名稱(chēng)數(shù)數(shù) 值值污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)污染帶長(zhǎng)軸半長(zhǎng)0.4m污染帶滲透率污染帶滲透率10mD

32、主井筒主井筒井筒一周孔數(shù)井筒一周孔數(shù)4孔孔孔密孔密6.562孔孔/m孔徑孔徑6.35mm分支井分支井筒筒井筒一周縫數(shù)井筒一周縫數(shù)12條條一組縫的條數(shù)一組縫的條數(shù)1條條一組縫的寬度一組縫的寬度1.524mm縫長(zhǎng)縫長(zhǎng)0.0508m縫寬縫寬1.524mm過(guò)流面積比例過(guò)流面積比例0.0255表皮因子表皮因子主井筒主井筒射穿污染帶射穿污染帶(射孔深度射孔深度0.5m)-0.894未射穿污染帶未射穿污染帶(射孔深度射孔深度0.3m)2.338分支井筒分支井筒污染帶深度污染帶深度0.4m4.443主井筒產(chǎn)能主井筒產(chǎn)能(m3/d)分支分支1產(chǎn)能產(chǎn)能(m3/d)分支分支2產(chǎn)能產(chǎn)能(m3/d)總產(chǎn)能總產(chǎn)能(m3/

33、d)主井筒射穿污染帶主井筒射穿污染帶(射孔深度射孔深度0.5m)93.2320.0920.68134主井筒未射穿污染帶主井筒未射穿污染帶(射孔深度射孔深度0.3m)66.2920.0220.51106.82基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用完井研究完井研究（四）（四）完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例完井表皮與半解析模型相結(jié)合的復(fù)雜井產(chǎn)能分析實(shí)例 對(duì)于射孔完井而言，由于鉆井液、完井液、水泥漿等對(duì)于射孔完井而言，由于鉆井液、完井液、水泥漿等外來(lái)流體與地層的相互作用，使得射孔完井近井地帶儲(chǔ)層外來(lái)流體與地層的相互作用，使得射孔完井近井地帶儲(chǔ)層滲透率受傷害的程

34、度要高于其它完井方式，因此是否射穿滲透率受傷害的程度要高于其它完井方式，因此是否射穿污染帶對(duì)表皮因子的影響非常大，當(dāng)射孔深度足以穿透水污染帶對(duì)表皮因子的影響非常大，當(dāng)射孔深度足以穿透水泥環(huán)及其傷害區(qū)域的時(shí)候，就能夠有效的減小表皮因子，泥環(huán)及其傷害區(qū)域的時(shí)候，就能夠有效的減小表皮因子，甚至達(dá)到超完善井。甚至達(dá)到超完善井。 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用井網(wǎng)研究井網(wǎng)研究（一）（一）新型水平井井網(wǎng)類(lèi)型新型水平井井網(wǎng)類(lèi)型 (1)(1)(3)(3)(2)(2)(4)(4)(5)(5)(1)(1)、線性井網(wǎng)、線性井網(wǎng)(3)(3)、五點(diǎn)法井網(wǎng)、五點(diǎn)法井網(wǎng)(2)(2)、錯(cuò)開(kāi)線

35、性井網(wǎng)、錯(cuò)開(kāi)線性井網(wǎng)(4)(4)、七點(diǎn)法井網(wǎng)、七點(diǎn)法井網(wǎng)(5)(5)、九點(diǎn)法井網(wǎng)、九點(diǎn)法井網(wǎng) 基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用井網(wǎng)研究井網(wǎng)研究（二）流線法研究（二）流線法研究不同井網(wǎng)的滯油區(qū)分布不同井網(wǎng)的滯油區(qū)分布 線性井網(wǎng)線性井網(wǎng)五點(diǎn)法井網(wǎng)五點(diǎn)法井網(wǎng)錯(cuò)開(kāi)線性井網(wǎng)錯(cuò)開(kāi)線性井網(wǎng)七點(diǎn)法井網(wǎng)七點(diǎn)法井網(wǎng)九點(diǎn)法井網(wǎng)九點(diǎn)法井網(wǎng) 應(yīng)用流線法研究不同井網(wǎng)剩余油的分布，圖中顯示了滯油應(yīng)用流線法研究不同井網(wǎng)剩余油的分布，圖中顯示了滯油區(qū)的分布形狀，顏色的深淺表征了剩余油飽和度的大小區(qū)的分布形狀，顏色的深淺表征了剩余油飽和度的大小基本理論研究及其在復(fù)雜井中的應(yīng)用基本理論研究及其在復(fù)雜

36、井中的應(yīng)用井網(wǎng)研究井網(wǎng)研究（三）低滲透油藏與新型井網(wǎng)的匹配（三）低滲透油藏與新型井網(wǎng)的匹配 以以20年采出程度和面積掃油系數(shù)為參考指標(biāo)，當(dāng)排距、井距之比為年采出程度和面積掃油系數(shù)為參考指標(biāo)，當(dāng)排距、井距之比為1時(shí)，時(shí)，線性井網(wǎng)為優(yōu)勢(shì)井網(wǎng)。線性井網(wǎng)為優(yōu)勢(shì)井網(wǎng)。 三、模擬實(shí)驗(yàn)研究三、模擬實(shí)驗(yàn)研究（一）水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（一）水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（一）實(shí)驗(yàn)裝置介紹（一）實(shí)驗(yàn)裝置介紹（1）組成：容器、精確定位、供電和測(cè)

37、量）組成：容器、精確定位、供電和測(cè)量 （2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：擁有精密絲杠和步進(jìn)電機(jī)組成的精確定位系統(tǒng)，可以將探針擁有精密絲杠和步進(jìn)電機(jī)組成的精確定位系統(tǒng)，可以將探針定位在任意指定的位置，為準(zhǔn)確測(cè)量參數(shù)和描述等壓線提供了定位在任意指定的位置，為準(zhǔn)確測(cè)量參數(shù)和描述等壓線提供了保證；保證；采用變頻交流電源提供電壓，容易消除導(dǎo)電介質(zhì)的極化現(xiàn)象；采用變頻交流電源提供電壓，容易消除導(dǎo)電介質(zhì)的極化現(xiàn)象；采用采用6 1/2位數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓和電流，保證了測(cè)量的精度。位數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓和電流，保證了測(cè)量的精度。水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)

38、用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分支水平井的產(chǎn)能分析分支水平井的產(chǎn)能分析基本井型基本井型雙分支井雙分支井對(duì)稱(chēng)分支井對(duì)稱(chēng)分支井魚(yú)骨井魚(yú)骨井水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分支水平井的產(chǎn)能分析分支水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果200300400500600700800900100300500700X坐標(biāo)(mm)Y坐標(biāo)(mm)0.5V等壓線0.3V等壓線0.2V等壓線等壓線的分布反映了井型特征等壓線的分布反映了井型特征驗(yàn)證不同解析公式精度驗(yàn)證不同解析公式精度水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓

39、裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分支水平井的產(chǎn)能分析分支水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果分支對(duì)稱(chēng)性對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支對(duì)稱(chēng)性對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支不對(duì)稱(chēng)井的產(chǎn)量高于對(duì)稱(chēng)井的產(chǎn)量，且隨著分支數(shù)的增加，增加的幅度隨之增大 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分支水平井的產(chǎn)能分析分支水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果分支數(shù)目對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支數(shù)目對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支長(zhǎng)度增加，相應(yīng)的最優(yōu)分支數(shù)目減小分支長(zhǎng)度增加，相應(yīng)的最優(yōu)分支數(shù)目減小水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)

40、研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分支水平井的產(chǎn)能分析分支水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果分支夾角對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支夾角對(duì)分支井產(chǎn)能影響分支夾角增加，產(chǎn)能增加，曲線表明夾角分支夾角增加，產(chǎn)能增加，曲線表明夾角4060較合理較合理水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析基本井型示意圖基本井型示意圖水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模

41、擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果最優(yōu)裂縫條數(shù)研究最優(yōu)裂縫條數(shù)研究（1 1）壓裂水平井產(chǎn)量都隨縫條數(shù)的增加而增加，但存在極限值）壓裂水平井產(chǎn)量都隨縫條數(shù)的增加而增加，但存在極限值（2 2） 最優(yōu)裂縫條數(shù)與井長(zhǎng)度有關(guān)，水平段越長(zhǎng)最優(yōu)條數(shù)大最優(yōu)裂縫條數(shù)與井長(zhǎng)度有關(guān)，水平段越長(zhǎng)最優(yōu)條數(shù)大水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果最優(yōu)裂縫長(zhǎng)度研究最優(yōu)裂縫長(zhǎng)度研究（1 1）壓裂水平井產(chǎn)量都隨半縫）壓裂水平井產(chǎn)量

42、都隨半縫長(zhǎng)的增加而增加，不同縫條數(shù)下長(zhǎng)的增加而增加，不同縫條數(shù)下的規(guī)律不同的規(guī)律不同（2 2） 較小的縫長(zhǎng)時(shí)，條數(shù)改變較小的縫長(zhǎng)時(shí)，條數(shù)改變對(duì)產(chǎn)能帶來(lái)的影響不明顯，原因?qū)Ξa(chǎn)能帶來(lái)的影響不明顯，原因?yàn)榭p與主井筒之間干擾較大為縫與主井筒之間干擾較大水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果最優(yōu)裂縫角度研究最優(yōu)裂縫角度研究 壓裂井的產(chǎn)量隨著裂壓裂井的產(chǎn)量隨著裂縫角度的增加而增加。裂縫角度的增加而增加。裂縫角度的增加意味著裂縫縫角度的增加意味著裂縫之間距

43、離的增加，縫間干之間距離的增加，縫間干擾也會(huì)隨之減小，進(jìn)而引擾也會(huì)隨之減小，進(jìn)而引起產(chǎn)量的增加起產(chǎn)量的增加 。水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用（二）電模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析壓裂水平井水平井的產(chǎn)能分析實(shí)驗(yàn)成果實(shí)驗(yàn)成果裂縫對(duì)稱(chēng)性對(duì)產(chǎn)能的影響裂縫對(duì)稱(chēng)性對(duì)產(chǎn)能的影響方案方案3 3效果最好效果最好 。裂縫交叉不對(duì)稱(chēng)分布減小了裂縫交叉不對(duì)稱(chēng)分布減小了裂縫之間的干擾；裂縫之間的干擾；由于模型為定壓邊界，不對(duì)由于模型為定壓邊界，不對(duì)稱(chēng)時(shí)裂縫靠近邊界，能量補(bǔ)稱(chēng)時(shí)裂縫靠近邊界，能量補(bǔ)充充足。充充足。水平井、分支井、壓裂水平井電

44、模擬實(shí)驗(yàn)研究水平井、分支井、壓裂水平井電模擬實(shí)驗(yàn)研究（三）電模擬實(shí)驗(yàn)的不足（三）電模擬實(shí)驗(yàn)的不足u不能實(shí)現(xiàn)對(duì)非均質(zhì)性和各項(xiàng)異性油藏的模擬；u單井模型中無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉邊界的情況的模擬；u電解液的電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)實(shí)際油藏中的流度（k/），所以給定濃度的電解液無(wú)法判定對(duì)應(yīng)高粘高滲油藏還是低粘低滲透油藏，而同樣k/值，同時(shí)增加或者減小k和的值會(huì)對(duì)實(shí)際的油藏開(kāi)發(fā)效果帶來(lái)多大的影響也有待進(jìn)一步研究。復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究（一）實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介（一）實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介四大模塊四大模塊物理模型物理模型 供液及回路控制供液及回路控制 壓力流量測(cè)量壓力流量測(cè)量 系統(tǒng)主控系統(tǒng)主控 外模型外模型 內(nèi)模型

45、內(nèi)模型 復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)井物理模擬實(shí)驗(yàn)研究（二）實(shí)驗(yàn)裝置功能（二）實(shí)驗(yàn)裝置功能（1 1）模擬）模擬水平井和多分支井水平井和多分支井井底和分支周?chē)膲毫Ψ植?、井底和分支周?chē)膲毫Ψ植?、流量和壓力之間的關(guān)系；流量和壓力之間的關(guān)系；（2 2）模擬）模擬壓裂水平井壓裂水平井的壓力分布；的壓力分布；（3 3）模擬）模擬水平井射孔完井水平井射孔完井條件下流量和壓力之間的關(guān)系，條件下流量和壓力之間的關(guān)系，為建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的滲流規(guī)律和產(chǎn)能預(yù)測(cè)提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的滲流規(guī)律和產(chǎn)能預(yù)測(cè)提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并為以產(chǎn)能為目標(biāo)優(yōu)化復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。并為以產(chǎn)能為目標(biāo)優(yōu)化復(fù)雜井的結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。 四

46、、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介四、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介（一）水平井、分支水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化（一）水平井、分支水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件（軟件（wellpro軟件）軟件）（二）壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件（二）壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件（一）軟件功能介紹（一）軟件功能介紹（1）水平井、分支水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)；）水平井、分支水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)；（2）水平井完井表皮計(jì)算；）水平井完井表皮計(jì)算；（3）水平井完井參數(shù)優(yōu)化；）水平井完井參數(shù)優(yōu)化； （一）軟件功能介紹（一）軟件功能介紹表皮分析表皮分析射孔優(yōu)化射孔優(yōu)化割縫優(yōu)化割

47、縫優(yōu)化動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件（二）軟件特色（二）軟件特色（1）考慮油藏實(shí)際邊界情況；）考慮油藏實(shí)際邊界情況；（2）考慮實(shí)際油藏滲透率分布狀況；）考慮實(shí)際油藏滲透率分布狀況；（3）水平井分段完井產(chǎn)能預(yù)測(cè)；）水平井分段完井產(chǎn)能預(yù)測(cè)；（4）非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能預(yù)測(cè)；）非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能預(yù)測(cè)；（5）六種水平井完井方式表皮分析；）六種水平井完井方式表皮分析； 軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及完井參數(shù)優(yōu)化軟件（一）軟件功能（一）軟件功能軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化

48、軟件（1）水平井、壓裂水平井井網(wǎng)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化）水平井、壓裂水平井井網(wǎng)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化（2）壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算；）壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算；（3）水平井網(wǎng)產(chǎn)能計(jì)算）水平井網(wǎng)產(chǎn)能計(jì)算 （二）軟件原理簡(jiǎn)介（二）軟件原理簡(jiǎn)介軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件 井網(wǎng)自動(dòng)優(yōu)化軟件基于遺傳算井網(wǎng)自動(dòng)優(yōu)化軟件基于遺傳算法基本原理，針對(duì)水平井井網(wǎng)優(yōu)化法基本原理，針對(duì)水平井井網(wǎng)優(yōu)化的參數(shù)需求和特點(diǎn)，采用二進(jìn)制編的參數(shù)需求和特點(diǎn)，采用二進(jìn)制編碼形式，將問(wèn)題空間的所有參數(shù)表碼形式，將問(wèn)題空間的所有參數(shù)表示為基于字符集示為基于字符集0,1構(gòu)成的個(gè)體，構(gòu)成的個(gè)體，每一個(gè)體就包含

49、了水平井井網(wǎng)優(yōu)化每一個(gè)體就包含了水平井井網(wǎng)優(yōu)化參數(shù)參數(shù)(包括井網(wǎng)參數(shù)和裂縫參數(shù)包括井網(wǎng)參數(shù)和裂縫參數(shù))的的二進(jìn)制編碼所組成的信息。二進(jìn)制編碼所組成的信息。適應(yīng)性值評(píng)估檢測(cè)適應(yīng)性值評(píng)估檢測(cè) 結(jié)束！結(jié)束！選擇編碼方法選擇編碼方法初始群體生成初始群體生成選擇選擇交叉交叉變異變異滿足精度滿足精度NY優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)（三）軟件優(yōu)化實(shí)例（三）軟件優(yōu)化實(shí)例軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件砂巖厚度砂巖厚度(m)1.7地層原油密度地層原油密度(t/m3)0.822有效厚度（有效厚度（m）0.8地層原油粘度地層原油粘度(mpa.s)9.0有效孔隙度有

50、效孔隙度(%)21.0飽和壓力飽和壓力(MPa)4.83水平滲透率水平滲透率(10-3m2)37.0原始?xì)庥捅仍細(xì)庥捅?m3/t)18.62含油飽和度含油飽和度(%)65體積系數(shù)體積系數(shù)1.073地面原油密度地面原油密度(t/m3)0.8648初始地層壓力初始地層壓力(MPa)13.38地面原油粘度地面原油粘度(mpa.)40.8油層綜合壓縮系數(shù)油層綜合壓縮系數(shù)(10-4/MPa)8.08大慶外圍葡萄花油層的地質(zhì)情況大慶外圍葡萄花油層的地質(zhì)情況 數(shù)值模型網(wǎng)格大小取為數(shù)值模型網(wǎng)格大小取為10m10m1.7m（XYZ），有效），有效厚度取厚度取0.8m。采油井井底流壓取。采油井井底流壓取3.5M

51、Pa，注水井井底流壓取，注水井井底流壓取28.5MPa，考慮水平井井筒內(nèi)摩擦損失。模擬預(yù)測(cè)時(shí)間為，考慮水平井井筒內(nèi)摩擦損失。模擬預(yù)測(cè)時(shí)間為10年。年。 （三）軟件優(yōu)化實(shí)例（三）軟件優(yōu)化實(shí)例軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件七點(diǎn)法矩形井網(wǎng)七點(diǎn)法矩形井網(wǎng) 優(yōu)化參數(shù)：水平段長(zhǎng)度優(yōu)化參數(shù)：水平段長(zhǎng)度(250m-550m) 井排距井排距(150m-450m) 優(yōu)化指標(biāo)：?jiǎn)挝黄椒焦锍跗诋a(chǎn)能優(yōu)化指標(biāo)：?jiǎn)挝黄椒焦锍跗诋a(chǎn)能(1年末年末) 單位平方公里單位平方公里10年累產(chǎn)年累產(chǎn) （二）軟件優(yōu)化實(shí)例（二）軟件優(yōu)化實(shí)例軟件開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)

52、參數(shù)優(yōu)化軟件壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化軟件運(yùn)行結(jié)果圖，共運(yùn)行三次，最優(yōu)結(jié)果分別為：運(yùn)行結(jié)果圖，共運(yùn)行三次，最優(yōu)結(jié)果分別為：水平井長(zhǎng)水平井長(zhǎng)430m，井排距，井排距240m，初產(chǎn)，初產(chǎn)(一年末一年末)32.87m3/d/km2水平井長(zhǎng)水平井長(zhǎng)540m，井排距，井排距300m，累產(chǎn)，累產(chǎn)3.13*104m3/km2五、研究成果的實(shí)際應(yīng)用五、研究成果的實(shí)際應(yīng)用（二）冀東油田復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井型優(yōu)化研究（二）冀東油田復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井型優(yōu)化研究（一）低滲透油藏水平井油藏工程研究（一）低滲透油藏水平井油藏工程研究（三）水平井動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與完井優(yōu)化技術(shù)研究（三）水平井動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與完井優(yōu)化技術(shù)研究（

53、一）低滲透油藏水平井油藏工程研究（一）低滲透油藏水平井油藏工程研究 （中石油低滲透改造重大攻關(guān)項(xiàng)目部分內(nèi)容）（中石油低滲透改造重大攻關(guān)項(xiàng)目部分內(nèi)容） 1、低滲透油藏水平井開(kāi)采技術(shù)界限研究、低滲透油藏水平井開(kāi)采技術(shù)界限研究 （1）包括油藏類(lèi)型、儲(chǔ)層物性下限、流體性質(zhì)條件等。）包括油藏類(lèi)型、儲(chǔ)層物性下限、流體性質(zhì)條件等。（2）研究了不同水平段長(zhǎng)度下的水平井的自然產(chǎn)能和壓裂后的單井）研究了不同水平段長(zhǎng)度下的水平井的自然產(chǎn)能和壓裂后的單井產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，首先找到水平井裸眼完井和壓裂的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，然產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，首先找到水平井裸眼完井和壓裂的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，然后從產(chǎn)能的角度分析對(duì)比水平井裸眼完井和壓裂的差別，找到了低滲后從產(chǎn)能的角度分析對(duì)比水平井裸眼完井和壓裂的差別，找到了低滲透油藏中透油藏中水平井是否壓裂的界限水平井是否壓裂的界限。 2、水平井注采能力預(yù)測(cè)方法研究。、水平井注采能力預(yù)測(cè)方法研究。 3、不同裂縫系統(tǒng)水平井注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)方法研究、不同裂縫系統(tǒng)水平井注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)方法研究 （二）冀東油田復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井型優(yōu)化研究（二）冀東油田復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井型優(yōu)