某油田分段射孔水平井的产能研究分析

陈钊

（大庆油田有限责任公司第二采油厂工程技术大队技术监督室，黑龙江 大庆 163000）

纵观所有的研究工作发现，对单一水平井的产能进行分析，基本都是把整个射孔段看成是一个整体。而在实际生产中，在数百米的水平段中不可能进行一段射孔完井，通常做法是分段射孔，其在工艺上的优势是利于后期卡封作业。所以提出了一种水平井分段射孔条件下的产能计算新方法并对其影响因素进行了分析。

1 三维拟稳态水平井渗流模型

在求解分段射孔水平井产能时，第一要先求取一个射孔段投产下的地层压力分布，进而使用压力叠加的原理计算多个射孔段同时生产时的地层压力分布，最后计算产能方程。

在计算分析单个射孔段投产时的地层压力分布时，为了进一步对比本文方法的准确性，采用王晓冬提出的模型假设。

2 分段射孔水平井产能影响因素分析

分析了解，对于分段射孔水平井可以通过当量井径模型，利用压力叠加原理计算出每个射孔段的流量分配。以下分别给出算例分析。

某油层厚度 11m，Kh=110×10-3μm2，Kv=10×10-3μm2，rw=0.122m，re=510m。水平井位于油藏中部，其长度为410m，共有3个射孔段。方便相互比较，分别计算了不同射孔长度、不同射孔间距下的无因次采油指数。

3 产能分析

3.1 等射孔长度、等射孔间距

水平井有3个射孔段，射孔段长度均为Lp=90m，d12=d23=190m，d13=370m。求得其当量井径为16.48m。进一步求得第1和第3射孔段无因次采油指数为0.22，第2射孔段无因次采油指数为0.15。造成这种现象的因素是:多段射孔投产时，每个射孔段的生产会对其他射孔段产生干扰。两端射孔段受到的干扰相对较小，而中间射孔段(第2射孔段)受到来自两端射孔段的干扰严重，从而导致其无因次采油指数小。对生产的启示是，分段射孔时，应采用不等距或者变密度射孔，使得中间射孔段相对两端长，或者中间射孔段射孔密度更大。

3.2 等射孔长度、不等射孔间距水平井

当拉大射孔间距后，3个射孔段的产量分配总体趋势没有变化，即两端射孔段无因次采油指数大于中间射孔段。但每个射孔段的无因次采油指数都较等间距射孔有所增大，增幅最大的是第3射孔段，其次是第2射孔段。造成这种现象的原因是:射孔间距拉大后，导致每个射孔段之间的干扰减弱，特别是第3个射孔段距第2射孔段的距离较大，使得该射孔段有更大的泄流空间，导致采油指数增幅最大;同时还减小了对第1和第2射孔段的干扰，使得第1和第2射孔段采油指数都有所增大。给生产的启示是，水平井射孔投产时，在保证射孔长度能控制地质储量的前提下，每个射孔段应尽可能拉开间距射孔，减小干扰，提高整体采油指数。

3.3 不等射孔长度、等射孔间距水平井

从表1可以看出，射孔长度越大，对应的等效井径也越大，但其无因次采油指数则不然。如第2射孔段虽然射孔长度较第1射孔段长，但由于处在水平井中部导致其无因次采油指数较第1射孔段还小。与之对应的处在端部的第3射孔段，其无因次采油指数增幅很大。由此可见，增大端部射孔长度对无因次采油指数的影响较增大中部射孔长度大。

表1 不同射孔长度下的无因次采油指数

3.4 射孔长度、射孔间距敏感性分析

将前面所述的等射孔长度等射孔间距、等射孔长度不等射孔间距、不等射孔长度等射孔间距3种方案进行对比。选取等射孔长度等射孔间距下的无因次采油指数作为基准，计算射孔间距变化和射孔长度变化相对于等射孔长度等射孔间距条件下无因次采油指数的增幅百分比。

综合分析表明，射孔间距拉大，每个射孔段之间的干扰减弱，导致整体无因次采油指数都有所增大。增大端部射孔长度将使得端部射孔段无因次采油指数明显增大，而增大中部射孔段长度其无因次采油指数变化不明显。对生产的启示是，水平井宜采用分段不等距射孔投产，增大中部射孔段长度，减小端部射孔段长度，并适当拉大射孔距离，减小生产时对中部射孔段的干扰，从而实现均衡开采或均衡注入。

4 结语

通过定义无因次采油指数，再利用压降叠加原理建立了分段射孔水平井产能计算方法。在这个的前提下比较了不同射孔长度、不同射孔间距下的水平井产能。进而分析当量井径，水平井分段射孔问题可以等效为多个直井的渗流问题。利用压力叠加原理和克拉墨矩阵法则可以求取每个射孔段的无因次采油指数，进而求得其产量。拉大射孔间距和增加射孔长度都会导致射孔段无因次采油指数发生变化。射孔间距的拉大对无因次采油指数影响较小，而端部射孔长度的增大将导致其无因次采油指数增幅明显，加大对其他射孔段的干扰。水平井宜采用分段射孔方式完井。多个射孔段投产后，射孔段间会产生干扰现象，从而使得在相同的射孔长度下，中部无因次采油指数较端部小。射孔时宜采用中间段长、端部段短的不等距射孔方式，以期达到均衡开采或者注入。

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