论文导读：水平井以其泄油面积大、生产井段长、井底降小等优势。为了更好地提高水平井的产能。产能，水平井采油指数与油藏渗流的耦合研究。
关键词：水平井，采油指数油藏深流，产能
一、采油指数的影响因素分析
目前，水平井以其泄油面积大、生产井段长、井底降小等优势，受到广泛关注。为了更好地提高水平井的产能，充分发挥水平井的开发潜力，必须对影响其产能的因素进行研究。首先对影响水平井采油指数的因素进行分析。
1、水平井采油指数公式的推导
在生产过程中，水平井泄油区的形状与垂直井不同，垂直井形成的泄油区可认为是一个圆柱体，而水平井所形成的泄油区是椭球体，泄油区的长半轴与水平井的开采长度有关。在不考虑油井表皮效应时，由Economides的水平井产能公式[1]推导出水平井采油指数表达式，Jh为水平井的采油指数，m3/(MPa·d);KH为水平渗透率，10-3μm2;h油藏厚度，m；B0为地层油体积系数，m3/m3；μ为流体粘度，mPa·s;a是水平井椭球体泄油区的长半轴，m;L为水平井水平段长度，m；β为渗透率各向异性系数，rw为井径，m；Kv为垂直渗透率真，10-3μm2。在存在渗透率各向异性的油藏中，当考虑水平井伤害表皮效应时，根据伤害形状的几何结构，Hawkins推导出了水平井表皮因子的计算公式[1]，从而推导出考虑了表皮效应的水平采油指数计算公式。论文写作，产能。Seq’为Hawkins表皮因子；K为地层原始渗透率，10-3μm2；Ks为地层伤害后渗透率真，10-3μm2；ah max为水平井伤害截面的长轴，m。
2、影响水平井采油指数的因素
大多数油藏在一定程度上都存在着渗透率各向异性，尤其在砂岩油层中，而岩夹层是一种常见现象，可能存在严重的各向异性。所以对于开发砂岩油层的水平井，更应该重视地层非均质性对水平井产能影响。假设一口水平井的水平段最大长度304.8m，水平泄油半径507.45m，油藏厚度15.24m，流体粘度1.7mPa·s,水平渗透率2μm2，地层体积系数1.1m3/m3。当不考虑表皮效应而渗透率各向异性系数为0.1，0.25，1，4，10时，分别计算水平井的采油指数。同时，还计算了油藏厚度为7.62m和30.48m时的采油指数。论文写作，产能。研究表明，当油层厚度一定时，随着渗透率各向异性系数的增大，采油指数趋于减小。并且当油藏厚度为15.24m时，渗透率各向异性系数等于1即均质油藏，采油指数为159.32m3/(MPa·d)；而当渗透率各向异性系数为4时，即水平渗透率是垂直渗透率的16倍时，采油指数为114.0m3/( MPa·d),产能下降；当渗透率各向异性系数为0.25时，即垂直渗透率是水平渗透率真对产能的影响明显比水平渗透率要大，而且这种影响随着油层厚度的增大将更加显著。因此，在水平井钻井之前，必须对地层的水平与垂直渗透率真进行测定，应沿着最小水平应力方向钻井，以减小渗透率各向异性的影响；同时也可采取水力压裂技术，对地层进行改造，发挥出水平井的潜能]。在相同的钻井工艺下，钻一口水平井比钻一口垂直井费时长，致使产层与钻井液的接触时间相对较长，这样就加大了井底污染程度。利用公式(3)，假设在油藏非均质系数一定的情况下，伤害椭圆锥的最长水平轴分别为0.518，0.762，1.006m，计算表皮因子和采油指数，并做出产能变化指标数据。
经实验，对于一口水平井，随着伤害程度的增大，水平井的产能将明显降低。论文写作，产能。当伤害椭圆锥的最长水平轴为0.762m,表皮因子为0时，采油指数为114.04 m3/( MPa·d)；而表皮因子为26时，采油指数为38.57 m3/( MPa·d)，产能降低了66%。因此，在钻井过程中选用合适的钻井液，通过减少泥浆固相和钻井过程中选用合适的钻井液，通过减少泥浆固相和钻井岩屑进入地层，减少固井水泥浆对地层的侵入等措施，达到降低井底污染的目的是十分必要的。论文写作，产能。地层渗透率各向异性对水平井产能影响非常显著，特别是地层垂向渗透率的影响起着主层作用。在水平井钻井、作业过程中造成的表皮效应对产能影响也较大，建议在施工中昼减少油层污染，这样能充分发挥了水平井的产能。对已生产的水平井，可以通过水力压裂、基质酸化等措施进行油层改造，以减小渗透率各向异性和表皮效应两方面的影响，使油井增产。
二、油藏渗流的耦合研究
1、井筒—油藏的耦合模型
油藏和井筒的耦合条件为：1)从油藏流入水平井的流量和水平井筒内的流量平衡；2)井筒内压降和油藏中的压降在井壁处相等。利用该条件，把井筒模型方程式（9）和油藏模型方程式（13）结合起来得到井筒／油藏的耦合模型。该模型是由2N个方程和2N个未知数组成的方程组。用迭代法对耦合模型进行求解，迭代格式如下：由初始值对P0=[PWf，PWf，…，PWf]开始，应用迭代格式依次产生新的压力向量和径向流入向量，直到p、q 的改变量小于一定的误差值。
2、计算实例
计算所用油藏、水平井参数为：油藏压力pe=41.6MPa；渗透率K=0.165μm2；原油黏度μ=0.29mPa·s;；原油密度ρ=840g/m3；原油体积系数B0= 1.165 ；油层厚度h =33.5m ；井距油层底部的距离zW，=22m ；井筒直径D =0.103m ；水平井段长度L =600m ；井筒相对粗糙度。ε／D=0. 0001 ; 井筒跟端压力pwf=41.35 MPa。从耦合模型和无限导流模型的流量分布剖面对比结果，其井筒截面轴向主流量分布剖面对比。由油藏径向流人水平井筒的流量沿井长分布是不均匀的，总体上呈现“U”形，反映出水平井筒不同位置的供给范围不同，这主要是由于稳态流时水平井段相互干扰增强，端部供给范围大、中部范围小，导致端部呈拟半球形流、中部呈拟线性流形态。论文写作，产能。若忽略井筒内的压降，即假定水平井具有无限导流能力，得到的流量分布明显估计过高。另外，水平井井筒内的流动是变质量的，表现为井筒流量从指端到跟端呈不断增加的趋势。
水平井生产时井筒内存在压降损失，为井各压降的分布。总的压降损失呈现从指端（X=600）到跟端（X=0）逐渐增加的趋势；在该实例的计算中，摩擦压降在井筒总压降中占有较大的分量，加速度压降和混合压降的影响较小。
从耦合模型和无限导流模型的井筒内压力分布剖面对比。可以看出，水平井筒中压力从指端到跟端呈下降趋势．靠近指端（X=600），压力变化较小；靠近跟端（X=0二一O ) ，压力变化越大。这主要是因为井筒中总压降从指端到跟端逐渐增加，越靠近跟端主流流量越大，摩擦引起的压力损失和径向流人引起的压力损失越大。
对水平井产量随水平段长度变化的关系问题，耦合模型和无限导流模型计算出了不同的结果。论文写作，产能。经实验可以看出，水平井水平段长度较短时，两种模型计算的结果相差不大；水平井水平段长度越长，无限导流模型计算的水平井产量越高，而耦合模型计算显示产量增加逐渐缓慢，水平段达到一定长度后，产量将不再增加。实际上由于井筒中压降的存在，产量不能随水平段长度的增加而无限制的增加。因此预测水平井产量尤其是大位移井的产量时应该考虑井筒内的压降，耦合模型计算的结果更合理。
①推导出了裸眼水平井筒内的混合压降计算公式．得到了井筒内流动的压降模型，利用耦合模型计算分析了水平井的变质量流动特性。②井筒压降对水平井生产动态有影响，预测水平井产量尤其是大位移井的产量时应该考虑井筒内的压降。③水平井水平段长度存在最优值，当水平段长度超过一定值后，水平井的产量并不随着水平段长度的增加持续增加。
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