基于約束非線性規(guī)劃的水平井射孔分布優(yōu)化研究.pdf

1、射孔參數(shù)優(yōu)化研究，對射孔完井水平井穩(wěn)油控水尤為重要。本文利用油藏流體滲流模型和水平井筒內流體流動模型，建立油藏-井筒流體流動耦合模型，采用約束非線性規(guī)劃算法，分別對有限導流和無限導流的射孔分布進行優(yōu)化研究，以期為水平井的優(yōu)化設計提供理論依據。 針對均質各向異性頂、底封閉的無限大板狀油藏中射孔完井水平井，應用格林函數(shù)、源函數(shù)法以及疊加原理，結合拉普拉斯變換，得到擬徑向流井筒頂部壓力響應方程。根據井筒表面壓力和流量的連續(xù)性，建立射孔

2、完井水平井的油藏-井筒流動耦合模型。利用Newton-Raphson迭代算法求解耦合模型，計算結果顯示，流入剖面不均勻，流入量從水平井趾端到跟端逐漸增大，計算產量接近于油井實際產量。射孔水平井產能指數(shù)敏感性分析表明，射孔長度在孔密較小時影響顯著；當射孔長度為0.3米時，射孔密度小于3孔/米，孔密對產能指數(shù)有較大影響；各向異性地層中射孔相位對產能指數(shù)影響較大；射孔孔徑對產能指數(shù)影響很小。 編程實現(xiàn)了廣義Lagrange乘子算法，并

3、驗證了該算法的可行性。以水平井產量為目標函數(shù)，以孔眼分布為決策變量，分別對無限導流和有限導流的水平井射孔分布進行優(yōu)化，并與均勻射孔進行了對比。結果表明，無限導流情況下，三種射孔分布方式下的總產量差別不大，流入剖面呈“U”型；考慮均勻流入，則射孔密度分布呈拱橋形；若不考慮均勻流入，射孔密度分布呈“U”型，兩端密度大，中間密度小。有限導流情況下，流入剖面不均勻，約在井筒長度的4/5處最小，越靠近水平井跟端，流入流量越大；若不考慮均勻流入，則