【摘 要】
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随着水平井钻完井技术的日益发展与成熟,水平井被广泛应用于各类油藏并取得了良好的开发效果。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
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随着水平井钻完井技术的日益发展与成熟,水平井被广泛应用于各类油藏并取得了良好的开发效果。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,水平段出砂与底水脊进存在较强的非均质性,引起油井过早见水和局部大量出砂,严重影响水平井的产能发挥和开发综合效益。水平井分段ICD完井能够实现对出砂和出水井段的有效控制,达到延缓底水脊进和控制储层出砂的效果。但是目前尚未有综合考虑控水与控砂的水平井分段ICD完井设计方法。因此,有必要开展综合考虑控水和控砂需要的水平井完井分段方法及ICD完井参数优化研究。本文在调研国内外文献的基础上,根据势的叠加和镜像反映原理,考虑油藏地质、水平井开发和完井工艺特征,建立了油藏渗流与水平井筒管流耦合模型,并对造成水平井非均衡生产的因素进行敏感性分析。然后综合考虑储层物性非均质性、避水高度差异和水平井筒流动跟趾效应的影响,基于水平井出砂临界生产压差预测模型和底水油藏水平井见水时间预测模型,沿水平井段定量确定各微元段出砂临界生产压差和见水时间,以出砂临界生产压差和见水时间为分段指标构建向量矩阵,引入多维有序聚类方法,形成了兼顾控水控砂的水平井完井分段设计方法。最后选取水平井ICD完井方法作为研究对象,以见水时间、产量作为优化目标,控制出砂为约束条件,以各分段下入ICD管柱的数量和喷嘴尺寸作为设计变量,建立了水平井ICD完井参数多目标优化模型,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,得到了综合考虑控水控砂效果的最优ICD完井方案。本文形成了一套集水平井完井分段设计和ICD完井参数优化的水平井完井控水控砂优化设计方法,并利用该方法对某实例井进行了分析。结果表明,该方法能够有效发挥控水控砂的作用。
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