梁月松

摘 要：入流控制裝置（Inflow Control Device）是近年來隨著智能井技術(shù)發(fā)展起來的一種可以有效調(diào)節(jié)水平井入流剖面、延緩氣水錐進的完井工具。本文針對噴嘴型ICD，建立適用于非均質(zhì)油藏多底分支井ICD完井的穩(wěn)態(tài)油藏井筒耦合模型，給出ICD完井方式下多底分支井的產(chǎn)能計算方法，通過算例計算，得到了ICD完井參數(shù)敏感性影響規(guī)律，結(jié)果表明，適當?shù)母郊訅航的苁笽CD對入流控制效果最佳，研究結(jié)果可望為多底分支井ICD完井產(chǎn)能評價和參數(shù)優(yōu)化提供理論參考。

關(guān)鍵詞：入流控制；非均質(zhì)；多底分支井；耦合模型；產(chǎn)能評價

1 ICD完井多分支井產(chǎn)能預(yù)測耦合模型

1.1 油藏滲流模型

對具有N個分支的多分支水平井，假設(shè)水平段平行于油水邊界，根據(jù)鏡像反映和勢的疊加原理，可得第i個分支第j水平段的油藏滲流方程為：

（1）

1.2 井筒流動模型

1.2.1 分支井筒的壓降

根據(jù)井筒變質(zhì)量流的壓降計算模型，多分支井第i分支井筒第j水平段油管內(nèi)壓降可以表示為：

（2）

1.2.2 主井筒的壓降

多分支井第i分支井筒與主井筒連接處的井筒壓力可以表示為（忽略加速度壓降）：

（3）

1.3 ICD壓降模型

在分析中，采用噴嘴/孔眼型ICD，壓降主要由節(jié)流產(chǎn)生，ICD壓降為：

（4）

1.4 耦合流動模型

相對于裸眼完井，ICD完井方式下的耦合流動模型中第i分支第j水平段油藏流動在沙面處和油管內(nèi)存在ICD引起的壓降，根據(jù)壓力連續(xù)原理可得關(guān)系式：

（5）

2 ICD產(chǎn)能模型算例分析

根據(jù)所建的ICD完井方式下的多分支井產(chǎn)能計算模型，進行算例計算分析。該油藏為底水油藏，多分支井由一垂直井筒向同一層位鉆2個分支，對層位的不同部分進行開采，各分支井的流體在主井筒合采。算例有關(guān)數(shù)據(jù)見表1。

該多分支井以定產(chǎn)Q=2000m3/d進行生產(chǎn)，兩分支均采用ICD完井，以ICD噴嘴個數(shù)作為影響因素，分析了不同的ICD完井參數(shù)下多分支井的井筒入流剖面。

圖1給出了不同ICD數(shù)量下多分支井各分支的入流剖面?？梢钥闯鲭S著每段中噴嘴數(shù)量的減少，入流剖面趨向于理想的入流剖面。這是由于隨著噴嘴個數(shù)的減少，相同流量下每段中產(chǎn)生的ICD壓降增加，由于附加壓降的增加，ICD對各段的入流控制增強，從而使入流效果更好。

3 結(jié)論

①建立了適用于非均質(zhì)底水油藏多底分支井ICD完井的油藏井筒耦合模型，提出了在定產(chǎn)條件下多分支井ICD完井產(chǎn)能計算方法；

②減少ICD噴嘴數(shù)量可以增強ICD對層段入流的控制，但是在定產(chǎn)的條件下，過強的控制帶來的ICD壓降增加，必然要求井底壓力處于極低的值，這將有悖于定產(chǎn)條件下的完井優(yōu)化設(shè)計原則；

③應(yīng)進行ICD完井參數(shù)的合理設(shè)計，從而使ICD能在保證產(chǎn)能的情況下，對入流剖面進行有效控制。

參考文獻：

[1]劉想平，郭呈柱，蔣志祥，劉翔鶚，郭尚平.油層中滲流與水平井筒內(nèi)流動的耦合模型[J].石油學報，1999，20（3）：82-86.

[2]汪志明.復(fù)雜結(jié)構(gòu)井完井優(yōu)化理論及應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2010.

[3]楊青松.水平井入流控制器（ICD）完井入流動態(tài)及參數(shù)優(yōu)化研究[D].北京：中國石油大學，2012.

[4]程林松.高等滲流力學[M].北京：石油工業(yè)出版社，2011.

[5]汪志明.油氣井流體力學與工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.