复杂流动条件下油井流入动态特性研究

论文摘要

油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系,它反映了油藏向该井的供油能力。本文在广泛调研国内外相关领域研究成果的基础上,应用渗流力学理论、气液两相流理论和油藏数值模拟方法,对直井多层合采、水平井单相、气液两相、油气水三相等复杂流动条件下流入动态进行了研究。应用渗流力学理论建立了单相稳定渗流油藏井内有窜流的直井多油层合采流入动态模型,并通过油藏数值模拟方法进行了验证和分析;依据能量守恒、动量守恒以及质量守恒定律,建立了水平井筒单相和气液两相变质量流动压降模型,并根据质量和压力的连续性方程将之与油藏渗流耦合,研究了单相和气液两相情况下水平井筒内压降的变化特性、沿水平井筒流量分布规律以及水平井流入动态关系,编程进行了实例计算和分析;根据类似于Petrobras的油水加权平均法,建立了以修正的溶解气驱油藏流入动态方程为基础的油气水三相水平井IPR模型,研究了水平井油气水三相流流入动态关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 直井多油层流入动态研究现状
• 1.2.2 水平井流入动态研究现状
• 1.3 论文的主要内容
• 第二章 直井多层油藏合采流入动态特性研究
• 2.1 多层油气藏转渗的类型
• 2.1.1 井内转渗
• 2.1.2 层间转渗
• 2.2 多层油藏合采流入动态特征分析
• 2.2.1 多层油藏合采流入动态模型
• 2.2.2 三层油藏合采数值模拟
• 2.3 小结
• 第三章 单相变质量流与油藏渗流耦合水平井流入动态特性研究
• 3.1 水平井井筒变质量流动与油藏渗流耦合模型
• 3.1.1 水平井井筒连续性方程
• 3.1.2 水平井井筒能量守恒方程
• 3.1.3 水平井井筒摩擦系数的确定
• 3.1.4 油藏动态特征
• 3.1.5 水平井筒与油藏的耦合模型
• 3.2 水平井井筒变质量流动与油藏渗流耦合模型的离散化
• 3.2.1 压力连续关系式的离散化
• 3.2.2 质量连续关系式的离散化
• 3.3 单相变质量流与油藏渗流耦合模型求解
• 3.4 单相变质量流与油藏渗流耦合模型验证及敏感性分析
• 3.4.1 单相变质量流与油藏渗流耦合模型的验证
• 3.4.2 单相变质量流与油藏渗流耦合模型敏感性分析
• 3.5 小结
• 第四章 气液两相变质量流与油藏渗流耦合水平井流入动态特性
• 4.1 油藏油气两相渗流数学模型
• 4.1.1 油藏油气两相渗流方程
• 4.1.2 辅助方程
• 4.2 井筒气液两相流动模型
• 4.2.1 井筒气液两相质量守恒方程
• 4.2.2 井筒气液两相流动动量守恒方程
• 4.3 模型的初始条件和边界条件
• 4.4 井筒气液两相流动与油藏渗流耦合模型的离散化
• 4.4.1 油藏油气两相渗流差分方程
• 4.4.2 井筒气液两相流动差分方程
• 4.4.3 有限差分模型的初始条件和边界条件
• 4.5 气液两相变质量流与油藏渗流耦合水平井流入动态特性研究
• 4.5.1 地层渗透率的影响
• 4.5.2 地层各向异性的影响
• 4.5.3 水平井产量的影响
• 4.5.4 油藏初始含气饱和度的影响
• 4.5.5 流体粘度的影响
• 4.5.6 井筒直径的影响
• 4.5.7 井筒长度的影响
• 4.6 小结
• 第五章 油气水三相水平井流入动态研究
• 5.1 不同溶解气驱油藏水平井 IPR 方程及对比
• 5.1.1 不同溶解气驱油藏水平井IPR 方程
• 5.1.2 应用实例对比
• 5.2 任意流压下组合型水平井 IPR 模型
• 5.3 油气水三相水平井综合 IPR 模型
• 5.3.1 产液指数的计算
• 5.3.2 流压的计算
• 5.3.3 流入动态预测计算方法
• 5.4 实例计算
• 结论及建议
• （1） 结论
• （2） 建议
• 参考文献
• 致谢