МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИКЛА СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН

СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ И ПРИТОКА К НЕЙ.

Гиаси Ф.А

Россия, г. Тюмень, ТИУ

Аннотация:

Разработаны

модели

производительности

притока

горизонтальных, волнистых и многосторонних скважин. Модели можно

разделить на две основные категории: модель замкнутой формы и модель

линейного источника. Модель замкнутой формы применяется для пластов с

относительно низкой вертикальной проницаемостью для однофазной системы

и двухфазной системы. Модель является гибкой и легко наносится с

достаточной степенью точности. Линейная исходная модель не имеет

ограничений по проницаемости. Модель применяется для однофазной

системы. Модель очень точная и простая в использовании. Обе модели могут

быть применены к различным траекториям скважины с достижимой

точностью. В результате этого исследования можно прогнозировать и

оптимизировать

оптимизировать

производительность

скважин

с

нетрадиционными траекториями.

Ключивые слова:

Производительность,

волнообразный скважин,

модель

замкнутой формы, модель линейного источника.

Волнистую скважину определяют как горизонтальную скважину,

состоящую из участков подъема и спуска вдоль ствола скважины. Траектория

скважины может быть определена наклонным углом w и высотой скважины

hw. На Рисунке 1 показана физическая модель скважины, используемая в

данной работе. Один цикл состоит из участка подъема и участка спуска.

Чтобы разработать модель работы скважины, мы предполагаем, что каждый

цикл имеет одинаковую высоту (hw-постоянная величина). Волнообразная

скважина делится на несколько секций, причем номер секции зависит от

количества циклов скважины. Если волнообразная скважина не имеет циклов,

то объем дренажа будет разделен на 2n секций. В целом считается, что

волнообразные

скважины

прогнозируются

ближе

к

горизонтальным

скважинам, и производительность может быть рассчитана с помощью

моделей горизонтальных скважин. Однако, если волнообразная скважина

предназначена для относительно низкой вертикальной проницаемости пласта,

то доминирующие линии течения будут находиться в горизонтальном

направлении.

Рисунок 1- Область дренирования коллектора и скважины для 2-

цикловой волнистой скважины.

Модель

замкнутой

формы

использовалась

для

прогнозирования

производительности

волнообразной

скважины

предназначен

для

Космополитического проекта. Космополитический проект находится в Cook

Inlet field в Аляске, США. Начальные запасы нефти в пласте составляет более

800 миллионов баррелей нефти и плотности нефти это примерно 24-27 API.

Вязкость

нефти

составляет

около

7

сПз.

Предыдущие

исследования

показывают, что проницаемость пласта зависит от просадки, а вертикальная

проницаемость гораздо ниже, чем горизонтальная проницаемость. На

месторождении планируется бурение волнообразных скважин так как для

того, чтобы сделать проект экономически привлекательным, требуются

скважины

с

высокой

производительностью.

В

общем

горизонтальная

скважина - это один из вариантов повышения производительности скважины.

Однако горизонтальная скважина обычно является хорошим для пласта с

высокой вертикальной проницаемости и/или в тонких залежи. Так как пласт

Хемлока имеет низкую вертикальную проницаемость, волнистость скважины

могут быть более эффективными, чем горизонтальные скважины. Для

принятия решения производительность волнистости скважин оценивается по

модели

замкнутой

формы.

На

рисунке

2

показан

результат

оценки

волнообразного скважина в пласте хемлок.

Использовались данные в таблице

1 для оценки эксплуатационных характеристик скважины.

Сравнение аналитических моделей волнистых скважин, аналитической

модели горизонтальных скважин и модели моделирования коллектора

показывает, что модель волнистых скважин дает сопоставимые результаты с

результатами моделирования. С другой стороны, результаты аналитической

горизонтальной скважины недооценивают эффективность волнообразной

скважины. Если мы используем аналитическую модель горизонтальной

скважины с модифицированной вертикальной проницаемостью, чтобы быть

такой же, как горизонтальная проницаемость, то модель переоценивает

производительность

волнистой

скважины.

Поэтому

для

оценки

эффективности

работы

волнистой

скважины

следует

использовать

аналитическую модель волнистой скважины для получения более точных

результатов.

Таблица 1 - Параметры, применяемые при эксплуатации волновой

скважины.

Параметры

Данные

Ширина пласта

3200

Длина пласта

7500

Тольщина пласта

150

Горизонтальная проницаемость

15

Вертикальная проницаемость

0,3

Кол-во цикл

2

Высота скв в пласта

150

Уголь наклона

5

Радиус скв

0,25

Объемный коэффициент нефтяного

пласта, Рес барр / СТБ

1

Вязкость нефти

1

Рисунок 2- Оценка производительность волнообразной скважины

Используя

линейную

модель

источника,

мы

можем

рассчитать

производительность скважин с волнообразным течением. В этом примере

используются данные таблицы 1. Распределение индекса продуктивности и

распределение скважинного давления в волнообразных скважинах показаны

на рис. 3 и рис. 4 соответственно аналогичны результатам аналитического

метода. Индекс продуктивности в верхнем и Нижнем сегментах низкий, так

как сегменты скважин расположены близко к границе пласта. Общий индекс

продуктивности

волнистой

скважины

составляет

14,5

(STB/D)

/

psi.

Поскольку потенциальный перепад давления намного выше, чем перепад

давления трения, профиль давления в стволе скважины отражает траекторию

движения скважины.

Рисунок

3-

Волнообразная

траектория

скважины

в

пласте

прямоугольной формы.

Рисунок 4- Профиль продустивности в стволе скважины по модели

линейного источника.

Рисунок 5- Профиль давления в стволе скважины по модели

линейного источника.

Профиль индекса продуктивности и профиль скважинного давления

волнообразной скважины в Таблица 4.2 полученные по модели замкнутой

формы сравниваются с данными полученными по модели замкнутой формы

метод

линейного

источника.

Сравнение

профиля

производительности

показано на рис. 6. Оно показано, что индекс производительности,

полученный по модели замкнутой формы, несколько ниже чем то, что

получено

с

помощью

линейной

исходной

модели.

Общий

индекс

производительности труда от закрытого модель формы составляет 13,6 STB/D

/ psi и общий индекс производительности от линейного источника модель

14.5 STB/D / psi. Разница составляет около 6%. Профиль давления в стволе

скважины вдоль волнистой скважины показано на фиг. 4.14. Оба профиля

давления в стволе скважины отражают траектория ствола скважины. Так как

индекс продуктивности получен по модели замкнутой формы несколько

ниже, чем то, что получено с помощью линейной модели источника, расход

потока из модель замкнутой формы ниже, чем модель линейного источника.

Поэтому ствол скважины профиль давления от модели закрытой формы

немного выше, чем от линии исходная модель. Наиболее существенным

преимуществом линейного подхода к источнику является то, что модель не

предполагает не вертикальную проницаемость (обтекаемость горизонтальна),

но модель закрытой формы проста и легка в применении.

Рисунок 6- Сравнение профиля производительности из модели замкнутой

формы с моделью линейного источника

Список литературы

1.

Joshi, S.D.: “Augmentation of Well Productivity with Slant and

Horizontal Wells,” JPT (June 1988) 729.

2.

Butler, R.M.: Horizontal Wells for the Recovery of Oil, Gas and

Bitumen, Petroleum Monograph, Petroleum Society of CIM (1994).

3.

Furui, K., Zhu, D. and Hill, A.D.: “A Rigorous Formation Damage

Skin Factor and Reservoir Inflow Model for a Horizontal Well,” SPEPF (August

2003) 151.