復(fù)雜結(jié)構(gòu)井射孔完井設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用

前言

由于水平井和大位移井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井具有許多直井所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，隨著水平井技術(shù)、大位移井技術(shù)和多分支井技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，更多的油田都傾向于利用這些技術(shù)來開發(fā)油氣田以提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于石油開采技術(shù)的進(jìn)步和世界經(jīng)濟(jì)對石油的需求增加，使得一些特殊油氣藏也開始投入開發(fā)。如何利用復(fù)雜結(jié)構(gòu)井高效開采油氣藏是我們面臨的巨大挑戰(zhàn)，而水平井鉆采技術(shù)是國內(nèi)外的前沿研究課題，其中水平井的完井技術(shù)、固井技術(shù)、射孔技術(shù)、防砂技術(shù)、完井測試技術(shù)以及水平井的儲(chǔ)層改造技術(shù)和舉升技術(shù)都不同程度地存在與生產(chǎn)不相適應(yīng)的各種問題。復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)是水平井鉆采配套技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，它制約著油氣井的安全壽命和正常生產(chǎn)，是現(xiàn)代鉆井到現(xiàn)代采油的中間環(huán)節(jié)。目前，油井射孔完成對常規(guī)井來說已是一種工業(yè)規(guī)范，常規(guī)井砂巖油氣藏的射孔完井優(yōu)化設(shè)計(jì)理論已相當(dāng)成熟，并在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用，常規(guī)井裂縫性油藏的射孔參數(shù)優(yōu)化理論研究業(yè)已完成。對水平井來說，射孔完成作為重要的完井方式之一，它具有能進(jìn)行有效的層段分隔，避免層間竄通，可以進(jìn)行有效的生產(chǎn)控制、生產(chǎn)檢測和包括水力壓裂在內(nèi)的任何選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)的突出優(yōu)點(diǎn)，已大量應(yīng)用于水平井及大位移水平井的完井操作。在近幾年的SPE會(huì)議上，有關(guān)水平井完井設(shè)計(jì)及完井優(yōu)化的文章中，有90％以上是關(guān)于水平井射孔完井動(dòng)態(tài)優(yōu)化的，這說明了水平井的射孔產(chǎn)能優(yōu)化理論性很強(qiáng)，而且對油井今后的開采動(dòng)態(tài)起著十分關(guān)鍵的作用。目前，在射孔工藝方面，大多采用了TCP周邊射孔或低邊射孔，而對射孔方位、射孔參數(shù)的選擇卻采用缺乏科學(xué)依據(jù)的簡單傳統(tǒng)做法。國外許多學(xué)者研究了“分段射孔完井”或“射孔段的長度和分布”對水平井產(chǎn)能的影響，一些學(xué)者提出了“優(yōu)化完井”的新概念，特別對一些中高滲透層、相似或相異的多層作了有益的探索，聯(lián)系井筒流阻及壓降的射孔井動(dòng)態(tài)研究受到了廣泛的重視。砂巖油藏水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)完井技術(shù)是亟待解決的技術(shù)難題。雖然國內(nèi)各大油田都進(jìn)行了相關(guān)現(xiàn)場實(shí)踐，但水平井完井設(shè)計(jì)理論研究方面有明顯的不足，經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)。砂巖油藏水平井完井技術(shù)的設(shè)計(jì)理論和方法需要進(jìn)一步完善和加強(qiáng)，本書主要針對水平井自然完井特別是射孔完井的產(chǎn)能預(yù)測理論與完井參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行闡述，因而對從事油氣田完井、采油和油田開發(fā)的技術(shù)人員具有重要的指導(dǎo)意義。

內(nèi)容概要

本書以復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井產(chǎn)能評價(jià)方法與設(shè)計(jì)理論為出發(fā)點(diǎn)，綜合論述了復(fù)雜結(jié)構(gòu)井開采油氣藏的現(xiàn)狀、優(yōu)勢及發(fā)展前景，介紹了利用三維連續(xù)點(diǎn)源格林函數(shù)解求解油藏滲流問題的方法，闡述了不同完井方式下水平井以及多分支井考慮油藏和井筒耦合的完井產(chǎn)能綜合評價(jià)半解析模型。同時(shí)論述了不同完井參數(shù)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能的影響規(guī)律、完井工藝技術(shù)設(shè)計(jì)方法以及完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提出了水平井完井參數(shù)優(yōu)化的新思路和水平井壓裂、防砂、特殊井等完井設(shè)計(jì)的原則，并給出了設(shè)計(jì)實(shí)例和應(yīng)用分析。本書是一本系統(tǒng)介紹復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井理論與技術(shù)的專著，內(nèi)容豐富翔實(shí)，概念清楚，推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，具有很好的實(shí)用價(jià)值。    本書可供從事油氣田完井、采油和油田開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)人員應(yīng)用，也可供石油研究院、所和石油院校師生閱讀和教學(xué)參考。

書籍目錄

第一章　緒論  第一節(jié)　復(fù)雜結(jié)構(gòu)井發(fā)展概述  第二節(jié)　國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第二章　基于格林函數(shù)的滲流微分方程基本解  第一節(jié)　多孔介質(zhì)油藏滲流偏微分方程  第二節(jié)　源函數(shù)、源密度及源強(qiáng)度  第三節(jié)　格林函數(shù)及其基本解  第四節(jié)　不穩(wěn)定滲流場邊值問題的格林函數(shù)及其基本解第三章　水平地蠅完井瞬態(tài)壓力模型及其漸近解  第一節(jié)　油藏滲流擴(kuò)散方程的無因次化  第二節(jié)　水平井滲流形態(tài)特征分析  第三節(jié)　水平井裸眼完井壓力漸近解模型  第四節(jié)　水平井射孔完井壓力漸近解模型  第五節(jié)　考慮井底完善程度的水平井壓力響應(yīng)復(fù)合模型第四章　油藏滲流與水平井井筒流動(dòng)耦合模型研究  第一節(jié)　水平井單相液流與油藏滲流的耦合模型  第二節(jié)　水平井多相流動(dòng)與油藏滲流耦合的綜合模型第五章　復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井產(chǎn)能評價(jià)方法研究  第一節(jié)　油藏流動(dòng)與井筒流動(dòng)耦合模型  第二節(jié)　油藏流動(dòng)與井筒流動(dòng)耦合模型求解方法第六章　復(fù)雜結(jié)構(gòu)井產(chǎn)能影響因素與規(guī)律分析  第一節(jié)　水平井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)半解析模型的驗(yàn)證  第二節(jié)　影響水平井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)的因素分析  第三節(jié)　水平井射孔完井參數(shù)對產(chǎn)能的影響分析  第四節(jié)　水平井割縫襯管完井參數(shù)對產(chǎn)能的影響分析  第五節(jié)　多分支水平井產(chǎn)能評價(jià)與分析　第六節(jié)　影響產(chǎn)液剖面的主要因素分析第七章　復(fù)雜結(jié)構(gòu)井射孔設(shè)計(jì)方法　第一節(jié)　射孔工藝技術(shù)及其特點(diǎn)　第二節(jié)　射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)方法　第三節(jié)　水平井合理射孔負(fù)壓　第四節(jié)　射孔液選擇第八章　水平井完井設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用與分析　第一節(jié)　EXP-1H水平井射孔設(shè)計(jì)及其效果評價(jià)　第二節(jié)　EXP-2H井射孔優(yōu)化設(shè)計(jì)　第三節(jié)　EXP-3H水平井優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用第九章　水平井完井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件開發(fā)  第一節(jié)　軟件總體結(jié)構(gòu)  第二節(jié)　軟件主要功能模塊參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 緒論水平井開采技術(shù)是20世紀(jì)90年代世界油田開發(fā)迅速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)。到2005年全世界已鉆成水平井2萬多口，我國2005年底已完鉆600多口，水平井的地質(zhì)設(shè)計(jì)、鉆井、測井、完井、油藏工程和采油工程等都取得了不同程度的進(jìn)展。目前世界上已有20多個(gè)產(chǎn)油國采用水平井開采油田，并形成了較大的工業(yè)規(guī)模。基于水平井鉆井技術(shù)不斷進(jìn)步而發(fā)展起來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井（如側(cè)鉆水平井、大位移井及多井底分支井）也迅速受到重視，如何有效發(fā)揮水平井的優(yōu)勢進(jìn)行高效開采也給石油工業(yè)界帶來新的挑戰(zhàn)。這就需要弄清這類井的開采機(jī)制，弄清不同完井方式下產(chǎn)能動(dòng)態(tài)分析方法和完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法，以及相應(yīng)配套的高效開采工藝技術(shù)。水平井完井技術(shù)可分為三類，即自然完井、防砂完井和增產(chǎn)完井。自然完井包括裸眼完井、割縫襯管／預(yù)孔篩管完井和射孔完井；防砂完井包括繞絲篩管、預(yù)充填篩管以及礫石充填完井等；增產(chǎn)完井則包括壓裂充填(Frac—Pack或Stim-Pack)等方法。這三類完井方法都在不同的油田得到不同程度的應(yīng)用。本書將主要針對水平井自然完井特別是射孔完井的產(chǎn)能預(yù)測理論與完井參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，同時(shí)對裸眼完井和割縫襯管完井進(jìn)行相應(yīng)的分析和討論，以形成較為系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井自然完井產(chǎn)能評價(jià)理論和完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

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《復(fù)雜結(jié)構(gòu)井射孔完井設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用》是由湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版的。

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