復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論及應(yīng)用

前言

隨著油氣田開(kāi)發(fā)難度的加大及鉆完井技術(shù)水平的提高，大斜度井、大位移井、多分支井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井占總開(kāi)發(fā)井的比例逐年增加，并已被廣泛地應(yīng)用于低滲透油藏、多層油藏、薄層油藏和稠油油藏開(kāi)發(fā)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化技術(shù)是提高油氣井單井產(chǎn)能、油藏采收率及油田整體開(kāi)發(fā)效益的關(guān)鍵技術(shù)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論是石油天然氣工程領(lǐng)域多學(xué)科交叉融合的前沿課題，它的研究對(duì)象隨著生產(chǎn)的需要和科學(xué)的發(fā)展在不斷地更新、深化和擴(kuò)展，目前主要有三方面發(fā)展趨勢(shì)：一是復(fù)雜結(jié)構(gòu)井井型、完井方式、分支井完井級(jí)別等趨于多樣化；二是目標(biāo)井段幾何參數(shù)、完井參數(shù)、防砂篩管等設(shè)計(jì)趨于精細(xì)化；三是復(fù)雜井完井控制技術(shù)趨于智能化。中國(guó)石油大學(xué)（北京）井筒復(fù)雜流動(dòng)與控制技術(shù)研究室自1995年以來(lái)，長(zhǎng)期圍繞完井優(yōu)化方法、井筒多相流動(dòng)和近井地帶耦合流動(dòng)開(kāi)展理論和實(shí)驗(yàn)研究，先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2次，省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2次、二等獎(jiǎng)1次。結(jié)合研究課題已培養(yǎng)博士后、博士生和碩士生50多名，其中4人已晉升為教授、研究員或教授級(jí)工程師，3人走上國(guó)有特大型或大型企業(yè)局級(jí)領(lǐng)導(dǎo)崗位，1人獲2007年SPE（國(guó)際石油工程師協(xié)會(huì)）博士論文競(jìng)賽第一名。結(jié)合本科生、研究生培養(yǎng)的需要，開(kāi)設(shè)了《完井工程》和《現(xiàn)代完井工程》課程，這部著作主要是在總結(jié)15年來(lái)研究室科研成果和講授本科生、研究生課程講稿基礎(chǔ)上撰寫而成的。同時(shí)，對(duì)國(guó)外完井優(yōu)化理論的最新研究進(jìn)展也做了相應(yīng)的介紹。全書共八章，主要內(nèi)容包括：水平井筒變質(zhì)量復(fù)雜流動(dòng)、非均質(zhì)油藏井筒附近復(fù)雜流動(dòng)、非均質(zhì)油藏滲流與井筒管流耦合流動(dòng)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)及完井方式評(píng)價(jià)、目標(biāo)井段幾何參數(shù)整體優(yōu)化、目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化、煤層氣藏水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、煤層氣藏魚刺井目標(biāo)井段參數(shù)優(yōu)化。本書可作為從事石油工程理論與技術(shù)研究人員、開(kāi)發(fā)人員的參考書，也可作為石油天然氣工程學(xué)科相關(guān)專業(yè)研究生教材和本科生選修課教材。在本著作的撰寫過(guò)程中，魏建光博士、張健博士協(xié)助收集整理了大量文獻(xiàn)資料和圖表；也得到了中國(guó)石油大學(xué)（北京）國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科“油氣井工程”老一輩學(xué)科帶頭人沈忠厚先生、劉希圣先生的關(guān)心和支持，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。

內(nèi)容概要

　　《復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論及應(yīng)用》對(duì)水平井筒變質(zhì)量復(fù)雜流動(dòng)、非均質(zhì)油藏滲流與井筒管流耦合流動(dòng)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)井目標(biāo)井段參數(shù)優(yōu)化做了較全面的論述。全書共八章，主要內(nèi)容包括水平井筒變質(zhì)量復(fù)雜流動(dòng)、非均質(zhì)油藏井筒附近復(fù)雜流動(dòng)、油藏滲流與井筒管流耦合流動(dòng)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)及完井方式評(píng)價(jià)、目標(biāo)井段幾何參數(shù)整體優(yōu)化、目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化、煤層氣藏水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、煤層氣藏魚刺井目標(biāo)井段參數(shù)優(yōu)化。《復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論及應(yīng)用》可作為從事石油工程理論與技術(shù)研究人員、開(kāi)發(fā)人員的參考書，也可作為石油天然氣工程學(xué)科相關(guān)專業(yè)研究生教材和本科生選修課教材。

書籍目錄

第一章 水平井筒變質(zhì)量復(fù)雜流動(dòng)第一節(jié) 水平井筒變質(zhì)量流動(dòng)研究現(xiàn)狀第二節(jié) 水平井筒單相變質(zhì)量流動(dòng)第三節(jié) 水平井筒油水兩相變質(zhì)量流動(dòng)第四節(jié) 水半片筒氣液兩相變質(zhì)量流動(dòng)第二章 非均質(zhì)油藏井筒附近復(fù)雜流動(dòng)第一節(jié) 完井表皮系數(shù)研究現(xiàn)狀第二節(jié) 完井表皮系數(shù)積分表達(dá)式第三節(jié) 非均質(zhì)油藏完井表皮系數(shù)模型第四節(jié) 非均質(zhì)油藏表皮系數(shù)規(guī)律分析第三章 油藏滲流與井筒管流耦合流動(dòng)第一節(jié) 水平井油藏與井筒耦合流動(dòng)研究現(xiàn)狀第二節(jié) 常規(guī)水平井油藏與井筒耦合流動(dòng)第三節(jié) 階梯水平井油藏與井筒耦合流動(dòng)第四節(jié) 壓裂水平井油藏與井筒耦合流動(dòng)第五節(jié) 多分支水平井油藏與井筒耦合流動(dòng)第四章 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)及完井方式評(píng)價(jià)第一節(jié) 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)第二節(jié) 完井方式適應(yīng)性評(píng)價(jià)第三節(jié) 完井方式精細(xì)評(píng)價(jià)第四節(jié) 分支井完井級(jí)別適應(yīng)性評(píng)價(jià)第五章 目標(biāo)井段幾何參數(shù)整體優(yōu)化第一節(jié) 目標(biāo)井段幾何參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)方法第二節(jié) 目標(biāo)井段幾何參數(shù)優(yōu)化基礎(chǔ)模型第三節(jié) 目標(biāo)井段幾何參數(shù)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法第四節(jié) 目標(biāo)井段幾何參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法第六章 目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化第一節(jié) 遺傳優(yōu)化算法第二節(jié) 目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化方法第三節(jié) 目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化設(shè)計(jì)分析第四節(jié) 目標(biāo)井段完井參數(shù)分段優(yōu)化應(yīng)用實(shí)例第七章 煤層氣藏水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)第一節(jié) 煤層氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀第二節(jié) 煤儲(chǔ)層滲透率計(jì)算模型第三節(jié) 水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)解析方法第四節(jié) 水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)數(shù)值模型第五節(jié) 水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)數(shù)值模擬第八章 煤層氣藏魚刺井目標(biāo)井段參數(shù)優(yōu)化第一節(jié) 煤儲(chǔ)層與井筒耦合模型第二節(jié) 魚刺井井型參數(shù)分析第三節(jié) 魚刺井目標(biāo)井段整體優(yōu)化基礎(chǔ)模型第四節(jié) 魚刺井目標(biāo)井段整體優(yōu)化設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：射孔完井方式主要適合于：有氣頂、底水、夾層水、易坍塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，需要實(shí)施層段封隔的儲(chǔ)層；各分層之間存在壓力、儲(chǔ)層物性、流體特性等差異，需要實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的油層；含油層段長(zhǎng)、夾層厚度大等完井段較長(zhǎng)，要求油氣井壽命較長(zhǎng)的構(gòu)造復(fù)雜的油氣藏；需要進(jìn)行水力壓裂、酸化等增產(chǎn)措施的低滲透或低流動(dòng)能力的油藏；儲(chǔ)層滲透率各向異性較大、傷害深度較大的儲(chǔ)層。4.防砂篩管完井防砂篩管完井是目前應(yīng)用最廣泛的完井方式之一。防砂篩管完井工藝流程主要有2種：一是初期不出砂的油井，初期采用套管射孔完井，然后當(dāng)出砂后，下人防砂篩管懸掛在套管上進(jìn)行防砂，這種完井方式通常也稱套管防砂篩管完井；二是油井初期出砂，直接在油層部位下人防砂篩管懸掛在上部套管上進(jìn)行防砂，這種完井方式也稱裸眼防砂篩管完井。防砂篩管完井的優(yōu)點(diǎn)是工藝操作簡(jiǎn)單，防砂失效時(shí)可以進(jìn)行更換，但防砂效果不如礫石充填好，防砂壽命不如礫石充填長(zhǎng)。套管防砂篩管完井主要適用于：有氣頂、底水、夾層水、易坍塌夾層、易出砂等復(fù)雜地質(zhì)條件，需要實(shí)施層段封隔的儲(chǔ)層；儲(chǔ)層砂為中粗粒徑砂，分選性較均勻的儲(chǔ)層；各分層之間存在壓力、儲(chǔ)層物性、流體特性等差異，需要實(shí)施分層測(cè)試、分層采油、分層注水、分層處理的油層；含油層段長(zhǎng)、夾層厚度大等完井段較長(zhǎng)，要求油氣井壽命較長(zhǎng)的構(gòu)造復(fù)雜的油氣藏；后期需要進(jìn)行水力壓裂、酸化等增產(chǎn)措施的低滲透或低流動(dòng)能力的油藏；儲(chǔ)層滲透率各向異性較大、傷害深度較大的儲(chǔ)層。裸眼防砂篩管完井主要適用于：?jiǎn)我挥蛯踊蛴蜌鈱有再|(zhì)相近不需要層段之間封隔進(jìn)行控制的多層油藏；儲(chǔ)層砂為中粗粒徑，分選性較均勻的儲(chǔ)層；儲(chǔ)層有較高的流動(dòng)能力，具有較高的油氣井產(chǎn)能，無(wú)須進(jìn)行增產(chǎn)措施。目前不同廠家防砂篩管的結(jié)構(gòu)類型及防砂參數(shù)各不相同，均有其各自適用條件和特點(diǎn)，下面我們介紹幾種常用的防砂篩管類型、參數(shù)范圍及適用條件。

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《復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論及應(yīng)用》是由石油工業(yè)出版社出版的。

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