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1、 本科毕业设计（论文）开题报告题目：底水油藏水平井产能公式研究学生姓名唐远征学号教学院系石油工程学院专业年级石油工程07级指导教师付 玉职称讲 师单位石油工程教研室一、 研究的目的及意义水平井技术作为一种提高底水油藏采收率的有效方法，在油气田开发中得到了广泛的应用。对于底水油藏水平井产能的计算，目前有很多不同的底水油藏水平井产能公式，因此这次研究的目的是将国内外不同的一些底水油藏水平井产能公式进行对比，分析，总结，找出各自的优缺点以及适用性，同时对影响底水油藏水平井产能的因素进行分析，找出有利于提高底水油藏水平井产能的因素。在我国的油藏中，底水油藏占有相当大的比例，储量十分丰富。除了有大量的天
2、然底水油藏外，随着油田进入二次开采，更多油田的开发动态不断趋向于底水油藏的开发特征。通过对底水油藏水平井产能公式的研究，便于人们快速，准确的找到适合具体条件的底水油藏水平井产能计算公式，以及影响该具体条件底水油藏的因素，从而为底水油藏的开发提供方向，尽可能最大限度的提高原油产量，为我国的石油工业做出贡献，为社会主义现代化建设提供动力。二、 国内外研究现状自20世纪50年代起，人们开始在实验室应用电模研究水平井生产动态。1958年前苏联学者Merkulov1首次提出了计算水平井产能的解析公式，适用于拟径向流和平行流。1964年前苏联Borisov2系统总结了水平井的发展历程和生产原理，并利用数学
3、方法推导出了水平井的稳态产能解析公式。他们的理论标志着水平井产能分析理论的开始。1983年，法国Giger3等利用电模拟研究了水平井的产能，于1984年提出了水平井产能公式。但是没有发表这一公式的推导过程。1986年，美国Joshi4-6利用电场流理论，假定水平井的泄油体是以水平井两端点为焦点的椭圆体，将三维渗流问题简化为垂直及水平面内的二维问题利用势能理论详细推导了均质各向同性油藏水平井产能公式，同时又根据Muskat关于油藏非均质性和水平井偏心距的概念，给出考虑渗透率各向异性和偏心距的较为全面的水平井产能计算公式。同时，Joshi还是提出了水平井有效井筒半径的概念，指出了影响水平井产能的因
4、素。Joshi提出的水平井产能公式目前得到地广泛的应用，之后许多研究者提出的水平产能产能公式与Joshi公式都极为相似。1988年，Babu和Odeh7-8针对任意箱形油藏，通过物理模型分析，首次建立了水平井不稳定渗流的数学模型，结合物质平衡原理，给出了在有限箱体油藏中拟稳态条件下水平井产能公式。1990年，Renard和Dupuy9总结了Giger和Joshi的水平井产能方程，引入表皮因子，修正了稳态方程，对井眼附近地层伤害的影响进行了探讨。1991年，Frick和Economides10根据水平井段首端比末端接触钻井液时间长，形成椭圆体损害带的特点，推导出了水平井表皮因子的解析公式。它可以
5、直接附加于计算水平井产能的公式（如Joshi公式）中。他们还给出了自己的考虑表皮效应的产能计算公式。1996年，Elgaghad、Osisanya、Tiab11提出了建立在比椭圆或矩形更复杂的泄油区域的产能方程。方程假设油藏包括一系列半圆和两个矩形，该方程相对简单，不需计算水平泄油半径reh。1991年，徐景达12从理论上阐述了Joshi公式中假定的椭圆体泄油区是一个理想的渗流模式，认为这样处理缩短了流体向井内流动的距离，因此计算的产能高于实际产能。他将Joshi公式用于无限长矩形泄油体中，视椭圆两端的泄油边界位于无限远处。显然，这时流体流向井内的距离最长，计算的产能最小。1996年，窦宏恩1
6、3把水平井看成是夹在两个不渗透边界的一口直井，水平段长度视为油层厚度，根据镜像映射和势叠加原理对产能进行了研究，得到新的水平井产能公式。公式中采用Giger提出的等效渗透率的概念来修正非均质地层，比Joshi公式中采用渗透率各向异性系数修正非均质地层精度要高。窦宏恩还指出，Joshi将水平井的三维流动分为水平面椭球体泄油和垂直面圆柱体泄油两部分，这两部分存在重叠，造成产能公式误差14。2009年，我国的崔丽萍，何顺利15按照Joshi方法将水平井三维流动简化为垂直面和水平面的两个平面流动，分别应用镜像反应、叠加原理方法和保角变换方法推导出了底水边界油藏水平井垂直面和水平面内的产量公式，再利用电
7、模拟方法得到底水油藏水平井的产量公式。而且在此基础上分析了水平段长度，偏心距，非均质性对底水油藏水平井产量的影响。2011年，刘振宇，杨清玲16等从水平井椭球流态出发，对水平井等压椭球面的渗流理论进行分析和研究，应用了新的坐标变换形式，在三维渗流条件下推导出了新的水平井势分布公式及产能公式，并进一步分析了水平井长度、椭球供给边界距离对水平井产量的影响规律。此外，郞兆新17应用拟三维方法和等值渗流阻力法，提出了多井底水平井产能的计算公式；范子菲18等应用镜像反映和复势叠加原理，推导了无限大底水油藏中水平井排的产能方程；刘想平19应用镜像反映原理获得了底水驱油藏水平井三维稳态渗流的产能方程等，研究
8、的基本思想和方法都与上述介绍类似。三、 主要研究内容l 查阅文献，了解国内外学者在底水油藏水平井产能公式方面的研究；l 将不同的底水油藏水平井产能公式进行对比分析，找出各自的适用条件及优缺点；l 通过底水油藏水平井产能公式的研究，找出影响产能的因素；l 翻译外文文献；l 通过对产能因素的分析，找到提高底水油藏水平井产能的途径。四、 研究思路技术路线图：底水油藏水平井产能公式研究研究产能公式的适用条件总结产能公式的适用范围找出提高油藏产能的因素结论产能公式的比较产能公式的影响因素图1 技术路线图五、 预期成果1) 总结出不同底水油藏水平井产能公式的适用条件；2) 得出影响底水油藏水平井产能的主要
9、因素；3) 找到提高底水油藏水平井产能的有利途径。六、工作进度安排起止日期设计（论文）各阶段内容3.29-4.10查阅文献，准备开题答辩4.11-4.31总结底水油藏水平井产能公式的适用条件及优缺点5.1-5.15影响具体底水油藏水平井产能因素的确定5.16-5.29总结提高底水油藏水平井产能的因素5.30-6.5整理并提交论文6.6-6.10准备答辩6.11-6.19论文答辩和成绩评定参考文献1 万仁溥，王鸿勋，张士诚，等.水平井开采技术M.北京：石油工业出版社，1995.2 高海红，王新民，王志伟.水平井产能公式研究综述J.新疆石油地质，2005，26(6)：723-726.3 Giger
10、 F M，Resis L H，Jourdan A P. The reservoir engineering aspects of horizontal drillingC.SPE 13024，1984.4 Joshi S D. Augmentation of well production using slant and horizontal wellsC.SPE 15375，1986.5 Joshi S D.A review of horizontal well and drain hole technologyC.SPE 16868，1988.6 李真祥，王瑞和，刘继林，等.封闭边界油藏水
11、平井产能模型J.钻采工艺，2008，31(6)：66-68.7 Babu D K，Odeh A S.Production of a horizontal wellC.SPE 18298，1988.8 Ba bu D K，Odeh A S.Production of a horizontal well；appendices A and BC.SPE 18334，1989.9 Renard G L，Dupuy J M.Influence of formation damage on the flow efficiency of horizontal wellC.SPE 19414，1990.10
12、Frick T P，Economides M J.Horizontal well damages characterization and removalC.SPE 21795，1991.11 Elgaghad S A，Osisanya S O，Tiab D.A simple productivity equation for horizontal wells based on drainage area conceptC.SPE 35713，1996.12 徐景达.关于水平井的产能计算论乔希公式的应用J.石油钻采工艺，1991，13(6)：67-74.13 窦宏恩.预测水平井产能的一种新方法
13、J.石油钻采工艺，1996，18(1)：76-81.14 陈伟，段永刚，方全堂.水平井产能预测相关式研究J.西南石油大学学报，2008，30(5)：108-110.15 崔丽萍，何顺利.底水油藏水平井产量公式研究J.石油天然气学报，2009，31(3)：110-114.16 刘振宇，杨清玲，等.水平井三维产能公式研究J.油气井测试，2010，19(3)：1-4.17 郎兆新，张丽华，程林松，等.多井底水平井渗流问题某些解析解J.石油大学学报(自然科学版)，1993，17(4)：40-47.18 范子菲.裂缝性气藏水平井稳态解公式研究J.石油勘探与开发，1997，24(5)：67-71.19 刘想平.气藏水平井稳态产能计算新模型J.天然气工业，1988，18(1)：37-40.