The present invention discloses a horizontal well section design method considering water control and sand control, which includes the following steps: step 1. divides the horizontal well section into N adjacent microelement wells; step 2. calculates the difference between the critical wellbore pressure of the well bore flow pressure CBP and the variable mass flow pressure Pwf of the wellbore Pwf; step 3. predicts each microelement. The water viewing time of the meta well section is T; step 4. makes a vector of the difference in step 2 and the two parameters in the water seeing time in step 3; step 5. carries out multidimensional ordered clustering of the N vectors, determines the level segment number of the horizontal section, and determines the position of each segment. The method of multi-dimensional ordered clustering is introduced to solve the well completion problem of water control and sand control in horizontal wells.
【技术实现步骤摘要】
一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法
本专利技术涉及石油钻完井和开采
,具体地说是涉及一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法。
技术介绍
世界上超过70%的油气藏赋存于砂岩地层,随着水平井广泛应用于砂岩油藏,出砂已经成为制约水平井产能发挥的主要因素之一。出砂造成地面及井下设备磨蚀、套管损坏、油气分离器沉砂,严重者甚至造成油气井报废。由于水平井在储层中穿行距离较长,水平段储层物性非均质、避水高度差异和水平井筒流动的跟趾效应等导致井筒各处的生产压差和见水时间(岩石见水会加剧破坏而出砂)存在不同,从而导致水平段出砂存在较强的非均质性。常规的全井单一的防砂措施忽视了水平井沿程出砂状况的非均质性,会造成局部产液过快、含砂流体易刺穿防砂管柱等,易造成防砂失效;而且对于轻微出砂甚至不出砂的井段,若防砂过度也会导致产量下降,影响单井产能以及区块的整体开发。因此,需根据水平段各处出砂临界井筒流压和井筒变质量流压力分布,综合考虑见水时间差异以及防砂后配套的分段生产或增产等措施的要求,制定水平井分段防砂方案。国内外学者对于水平井完井控水做了大量研究,主要集中在两方面:①通过改变沿水平井筒的射孔密度、孔深和筛孔分布及形状等来调整井筒径向入流剖面,以实现井筒入流剖面的均匀分布;②根据水平段沿程渗透率进行水平井筒分段,然后在各分段安装流入控制装置,通过调整各段的产液速度达到均衡生产的目的。以上研究的完井分段主要是为了消除边底水过快锥进,以控水为目的,其分段策略是将渗透率、孔隙度相近的井段划分为同一完井单元,仅考虑了储层孔渗物性参数,且孔渗阈值(分段依据)的确定主观性较强,分段 ...
【技术保护点】
1.一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.将水平井段分成n个依次相邻的微元井段;步骤2.计算每一微元井段的出砂临界井筒流动压力CBP与井筒变质量流压力Pwf的差值CBP‑Pwf;步骤3.预测每一微元井段的见水时间T;步骤4.将步骤2中的差值和步骤3中的见水时间两个参数组成一个向量,建立分段指标向量样本集;步骤5.对n个向量进行多维有序聚类,确定出水平段分段数和各段位置。
【技术特征摘要】
1.一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.将水平井段分成n个依次相邻的微元井段;步骤2.计算每一微元井段的出砂临界井筒流动压力CBP与井筒变质量流压力Pwf的差值CBP-Pwf;步骤3.预测每一微元井段的见水时间T;步骤4.将步骤2中的差值和步骤3中的见水时间两个参数组成一个向量,建立分段指标向量样本集;步骤5.对n个向量进行多维有序聚类,确定出水平段分段数和各段位置。2.如权利要求1所述的一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法,其特征在于,所述步骤2中出砂临界井筒流动压力CBP的计算方法为:(1)取井壁处微元段为研究对象,进行受力分析,得到井眼柱坐标系下井周围岩应力和岩石单元有效主应力;(2)选用Mogi-Coulomb准则判断岩石是否发生屈服破坏,给出岩石破坏判别式;(3)当岩石所受的应力满足式岩石破坏判别式时,井壁骨架发生破坏,地层出砂,此时井筒压力为出砂临界井筒流压力CBP。3.如权利要求1所述的一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法,其特征在于,所述步骤2中井筒变质量流压力的计算方法为:利用在水平井筒井壁处的流体质量守恒与压力连续关系,建立油藏渗流与井筒变质量流压降耦合模型矩阵方程组,采用迭代法进行数值求解。4.如权利要求3所述的一种兼顾控水和防砂的水平井分段设计方法,其特征在于,所述油藏渗流模型的建立过程为:根据势的叠加原理和水平井等效井径原理,得到不同位置处流量与压...
【专利技术属性】
技术研发人员:张锐,贾宗毅,杨斌,张峰,李娜,周贤海,王瑞和,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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