考慮摩阻損失的稠油油藏水平井產(chǎn)能計(jì)算新方法

孫召勃，賈曉飛，楊馥榕

(1.中國海洋石油國際有限公司，北京 100028；2.中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引言

渤海油田稠油資源具有儲(chǔ)量規(guī)模大、油藏埋藏深、黏度范圍廣等特點(diǎn)，水平井是開發(fā)稠油油藏的有效手段之一[1-3]。目前已有學(xué)者提出了稠油油藏水平井產(chǎn)能計(jì)算公式，但其中只有極少數(shù)人考慮到井筒摩阻損失，且相關(guān)的井筒摩阻計(jì)算均采用了牛頓流體管流模型，不符合非牛頓流體的管流特征，夸大了摩阻的影響[4-13]。客觀準(zhǔn)確計(jì)算非牛頓流體特性和摩阻損失的影響，對(duì)優(yōu)化水平井長度、準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)能意義重大[14-20]。

該文同時(shí)考慮稠油油藏的非牛頓特性和水平井段的摩阻損失，利用滲流阻力法建立了冪律型稠油油藏水平井產(chǎn)能計(jì)算模型，分析了水平井長度、冪律指數(shù)和稠度系數(shù)對(duì)水平井產(chǎn)能的影響，為評(píng)價(jià)冪律型稠油油藏水平井產(chǎn)能提供理論指導(dǎo)。

1 冪律型稠油油藏水平井產(chǎn)能模型

冪律型流體的流變性表征方程為：

(1)

式中：τ為剪切應(yīng)力，MPa；n為冪律指數(shù)；H為稠度系數(shù)，mPa·sn；r為徑向距離，m；u為速度，m/s。

冪律型稠油油藏中流體的運(yùn)動(dòng)方程為：

(2)

其中：

μb=μeffvn-1

(3)

(4)

式中：v為滲流速度,m/s；k為滲透率,mD；p為壓力,MPa；μb為冪律流體的視黏度,mPa·s；μeff為等效黏度,mPa·s；φ為孔隙度。

1.1 地層中的滲流阻力

將水平井的滲流場簡化為2個(gè)相互連接的滲流區(qū)域，第1流動(dòng)區(qū)域?yàn)槠矫嫔蠌尿?qū)動(dòng)邊界流向水平井方向的滲流區(qū)，該區(qū)域受儲(chǔ)層厚度控制；第2流動(dòng)區(qū)域?yàn)榇怪逼矫鎯?nèi)圍繞水平井段向水平井的滲流區(qū)，該區(qū)域滲流受水平井長度控制。……