人工举升理论第6讲--表皮系数剖析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人工举升理论,第,5,讲 表皮系数,吴晓东,表皮效应,1949,年，,Van Everdingen,和,Hurst,引入了表皮效应来表征近井区域所具有的稳态压差,P,s,，它与表皮效应成正比。,缘由,形式,类型,表皮效应与,稳态压差,P,s,成正比，,对于求取地下的流淌压力，近井地带的各种条件特别关键。,正表皮效应和负表皮效应。,表皮效应没有物理量纲并与热传导中的膜片系数相像，而且是一个综合变量。,特点,一般说来，使流线偏离井的方向或限制流量的任何现象都会导致正表皮效应。,象局部完井即射孔高度小于油气藏高度、孔眼数目不适宜会引起流线变形，这些机械缘由以及相变对主流体相对渗透率的降低、湍流和对油气藏渗透率的损害等都会产生正表皮效应。,负表皮效应说明近井地带的压降小于油气藏正常的压降。,这种负表皮效应，即对总表皮效应的负奉献，可能是对基岩的激化井眼四周的渗透率高于原始值、水力裂缝或大斜度井引起的。,沿整个生产段长度上，表皮的差异可能很大，这种状况在合采垂向上分开的两个或多个不同层段的井上最为可能消失。,不同的地层性质渗透率、应力、机械稳定性、流体和不同压力都能造成钻井液侵入、炮眼清洗不好及其它缘由的非均匀损害环境。,同样的理由也说明沿水平井筒方向非均匀损害也是可能的。,留意,井筒四周的渗透率变化,近井区井底的抱负和实际流压,rs为损害深度，Ks为损害渗透率。在此区域之外地层保持原始状况，渗透率为K。,Hawkins,公式,1956,年，,Hawkins,提出了表皮效应与上述变量的相关方程式。,假设井筒四周的渗透率为地层渗透率即没有损害，那么外边界压力 Ps与井筒的稳态压降所产生的Pwf,ideal可由下式给出：,假设井筒四周的渗透率变为Ks，那么真实井底压力的关系式为：,P,wf,ideal,与,P,wf,real,之差恰好等于表皮效应引起的,附加压降,P,s,，故,该公式在评估渗透率损害的相对程度和损害深度时特别有用。,Hawkins,公式,表皮效应的组成,一口井的总表皮效应，是由很多项构成的，一般可把它们累加起来，即,式中sd是损害表皮；sc+是由于局部完井和井斜造成的表皮；sp是射孔表皮；全部拟表皮用连加号组合在一起，这些拟表皮包括全部与相态有关的速敏效应。,适用于径向油气藏中直井或斜井四周流淌的转变所引起的表皮效应。,依据多流量试井确定,表皮效应和非达西系数,截距就是表皮系数,从试井能得到等于下式的一个表观表皮s”：,它在几个不同流量下所进展的试井中，能用来分别表皮效应。上页图所示的s”与q的曲线说明，s是截距，D是斜率。这是确定油田D和猜测速敏表皮效应对井的将来生产影响的恰当方法。相敏表皮效应与井筒四周压力梯度所引起的相态变化有关。,对油井来说，假设井底流压低于泡点压力，则会形成一个气体饱和度，即使气相是不流淌的，也会引起油的有效渗透率的降低。将Hawkins公式变一下，以有效或相对渗透率比代替K/Ks，则该公式可用于这种状况了。,局部完井和斜井的表皮效应,局部完井的斜井构形,全部引起流线变形的状况都会产生表皮效应sc。和油气藏高度相比，射孔段越小，完井的偏心度越大，则表皮效应越大。,尽管局部完井减小了井的暴露长度而产生了正的表皮效应，但斜井的结果相反。井斜度越大，则对总表皮效应的负奉献越大。由于井斜而引起的表皮效应以s表示，而由于局部完井与井斜所引起的综合表皮效应以sc+表示。,Cinco-Ley等1975得到了这一问题的半解析解，并提出了各种组合的表皮效应的表格。,射孔表皮效应,射孔表皮计算中所用的井的变量,平面流效应,垂向会聚效应,井筒效应,1988,年，,Karakas,和,Tariq,提出了计算射孔表皮效应的半解析解。,其中：,水平井的损害表皮效应,沿水平井方向和垂直于水平井方向的损害分布，垂直-水平渗透率差异的影响,1991年，Frick和Economides建立了反映水平井损害表皮效应的方程。,裂缝表皮效应,在水力裂缝的近井地带常常发生不相称的地层损害。,1981年，Cinco-Ley和Samaniego给出了堵塞裂缝表皮系数,另一个不同的附加损害是由泥浆滤液或聚合物的侵入在裂缝面上形成的。这种损害也可用Cinco-Ley和Samaniego1981所给的表皮效应来定量描述,下堂课再见,感谢!,