[发明专利]裸眼完井方式下水平井产能影响因子定量分析方法

权利要求书

1.一种裸眼完井方式下水平井产能影响因子定量分析方法，其特征在于，按以下步骤进行：

S1，构建产能模型；

S2，构建液固两相井筒流动模型；

S3，通过耦合关系将液固两相井筒流动模型和产能模型耦合得到水平井筒液固两相变质量流动模型；

S4，采集油井相关参数，利用迭代法对水平井筒液固两相变质量流动模型进行求解，对井筒尺寸、原油物性及砂颗粒尺寸进行敏感性计算分析；

步骤S1中产能模型的构建是基于Laplace方程，流体流动符合达西定律的单相不可压缩流体流向生产段的稳定流动规律，

其中，

结合外边界条件以及内边界条件其中s表示沿水平井筒的长度方向；

再利用势叠加及微元分析原理，得到水平段沿程产能模型(j＝1、2、3、…、N)，其中μ_o为流体黏度，mPa·s；K为岩石渗透率，10^-3μm²；p_e为油藏恒压边界处的压力，MPa；p_wf为水平段跟端M₀(x₀，y₀，z₀)处的流压；ψ_ij为与油藏边界类型、i点和j点之间的距离以及i点与油藏边界之间的距离有关的系数，无因次；q_r(i)为水平段沿程的径向流量；p_wf(i)为水平段沿程对应q_r(i)的流压；

步骤S2中根据裸眼完井特性及紊流层状假设条件，构建液固两相井筒流动模型为：

其中，C_h为非均质层悬浮层内颗粒的平均浓度，C_mb为移动床层颗粒体积浓度，D为井筒直径，A_h为非均质层悬浮层的截面积，θ_mb和θ_sb分别为有关移动床层和静止床层的中心角弧度，w为静止状态下颗粒的沉降速度，ε为颗粒的分散系数，γ为剪切速率，V_mb为移动床层速度，ρ_s为非均质悬浮层内固相的密度，ρ_L为非均质悬浮层内液相密度，g为重力加速度，d_s为非均质悬浮层颗粒直径，y_mb为移动床层高度，d_p为颗粒直径，C_D为拖拽系数，C_L为均质流体层的体积浓度，τ_h气液相层中气液固混合物与井壁的剪切力，S_h为气液相层与井壁作用的界面周长，S_hmb为气液相层与移动床作用的界面周长，S_mbsb为移动床层与静止床层的接触界面周长，τ_mbsb为移动床层与静止床层的液相剪切力，F_mb为移动床层与移动床层所在井壁的固体摩擦阻力，F_mbsb为移动床层与静止床层固体摩擦力，A_mb为移动床层截面积，τ_mb为移动床层与移动床层锁止井壁的液相剪切力，S_mb为移动床层与移动床层所在井壁的接触界面周长，τ_hmb为气液相层中气液固混合物与移动床的剪切力；

步骤S3中，先离散化水平井筒，将水平井筒沿流动方向垂直切开，划分为N个微元段，并得到初步离散结果；

其次，设生产段第i段井筒单位长度的径向流入量为q_r(i)，中点处流压为p_wf(i)，则在油藏参数、流体参数以及井眼数据已知的情况下，水平段沿程产能模型可表示为含有q_r(i)、p_wf(i)，其中1≤i≤N，共2N个未知量、N个方程组成的方程组：

在已知水平井筒跟端处压力为P_wf的情况下，井筒内压力分布表示为，再利用体积流量平衡关系Q_j为油藏流入量，以及压力连续性关系P_j＝P_wj，P_j为井壁处油藏的压力，P_wj为井壁处井筒侧的压力，对产能模型和液固两相井筒流动模型进行耦合，共同构成所述水平井筒液固两相变质量流动模型；

步骤S4中计算流程如下：

S4.1，根据油藏参数及井眼数据完成对水平段沿程产能模型的计算；

S4.2，令p_wf(1)＝p_wf(1≤i≤N)，采用高斯消元法求解式得到生产段地层进入井筒的沿程流量q_r(i)，及生产段沿程压降p_wf(i)；

S4.3，将重新计算的p_wf(i)作为计算初值，代入式中，计算新的q_r(i)；

S4.4，将S4.3中计算的q_r(i)代入液固两相井筒流动模型中，再次求解生产段沿程压降p_wf(i)；

S4.5，重复S4.3和S4.4，并比较第n+1步计算的和第n步计算的若相对于前期设定的精度ε₁、ε₂，存在如下关系，则迭代停止，否则重复S4.3～S4.5步，直至精度关系满足为止。