火山岩底水油藏水平井产能合理参数研究
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摘 要：以某实际油藏地质特征、开发动态为基础，采用油藏工程法，从水平段长度、水平段纵向位置、油层厚度、裂缝水平垂直渗透率比等参数出发，对影响水平井开发效果的各参数进行研究，发现当考虑井筒摩阻时，水平井产量的增幅随水平段长度的增加而减小。最优水平段长度为1 500 m。在相同条件下当无因次避水高度为0.9时，水平井开发效果最好。当上产压差相同时，随着油层厚度的增加，水平井的产量不断增加，当油层厚度达到40 m时，水平井产量随油层厚度的增加幅度变得平缓。并利用正交设计确定各影响参数的主次顺序为：工作制度>水平段长度>油层厚度>避水高度>裂缝垂直水平渗透率比。
关 键 词：水平井;底水;油藏工程;正交设计
中图分类号：TE347 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）02-0437-04
Abstract： Based on the geological characteristics and development dynamics of an actual reservoir， the reservoir engineering method was used to study various parameters affecting the development effect of horizontal well from the aspects of the length of the horizontal section， the longitudinal position of the horizontal section， the thickness of the oil layer， and the vertical permeability ratio of the fracture. It was found that， when the wellbore friction was considered， the increasing value of horizontal well production decreased with the increase of the length of the horizontal section. The optimal horizontal section length was 1 500 m. Under the same conditions， when the dimensionless water avoidance height was 0.9， the development effect of the horizontal well was the best. When the pressure difference was the same， the production of horizontal well increased with the increase of oil layer thickness. When the oil layer thickness reached 40 m， the increase of horizontal well production became gentle with the increase of oil layer thickness. And the orthogonal design was used to determine the primary and secondary order of every influencing parameters： working system > horizontal section length > oil layer thickness > water avoidance height > crack vertical horizontal permeability ratio
Key words： Horizontal well; Bottom wate; Reservoir engineering; Orthogonal design
水平井開采技术是20世纪90年代世界油气田开发迅速发展的一项新技术，并且已成功地应用于各种类型的油田开发[1]。水平井可以提高单井产量、降低操作成本、显著提高油气田勘探开发的综合收益。许多学者认为水平井实际上并没有改变油气渗流机理，油藏流体所遵循的渗流方程与直井一样，只是流体流入条件发生了变化，由此改变的渗流场，水平井本身不能提供任何附加能量以助开采，但它可以提高能量的利用率[2，3]。水平井明显的优势体现在：产量高及单井控制储量大;增加原油的可采储量。水平井开采火山岩油藏的主要目的就是为了减小生产压差，使大孔道和微孔道内的油气以相对均匀的速度整体推进，从而提高驱油效率，使微孔隙中的油气能够顺利采出。
1 产能影响因素分析
1.1 水平段长度
由于井筒摩阻的影响，在井筒中流动的流体必定会存在压降。当油藏内的压降等于水平段内压降时，水平段末端压降很小或者为零时，油井的产能随之降低[4]。Dikken主要研究了当考虑井筒内的摩擦损失时，压降对产能的影响，并提出了合理水平段长度的确定原则，即合理水平段是显著摩擦损失减少时的长度，将显著摩擦损失点定义为由于摩擦损失减少了20%产能时的长度。水平井结构示意图如图1。
2 多因素分析
2.1 正交设计的基本原理
正交试验设计，是指研究多因素多水平的一种试验设计方法，通过使用一套规格化的表格——正交表，科学合理地安排试验，通过部分试验了解全面试验的情况，方便地找到诸多因素中对试验指标有显著影响的主要因素，确定使试验指标达到最佳的因素水平组合，并且有着减少工作量，缩短试验周期的优点[5，6]。 2.2 实验方案的确立及模拟结果
前面已经通过单因素的分析得到了影响水平井产能的因素，本部分利用正交设计得出各影响因素对水平井产能的主次顺序和显著程度，从而确定最优的参数组合，实现产能的最大化。在本次试验研究中需要考察的指标为累产油。因素和水平如表1所示，水平数都来自实际油藏地质条件和开发动态数据整理分析而来。本次试验一共是5因素，4水平。各模拟方案的结果如表2所示。
2.3 正交试验的结果分析
当因素的水平数大于3时，由于交互作用分析较为复杂，不便使用直观分析法，一般都用方差分析法[7，8]。最优的参数组合如表3所示，为A3B4C2D1E3，即避水高度230 m，水平井长度1 800 m，油层厚度40 m，井底流压16 MPa，裂缝垂直水平渗透率比为12时，水平井开发效果最好。
方差分析结果如表4所示，检验水平取值0.05，查表可分别得出其临界值，F0.05（3，3）=9.277。再通过比较F值和临界值的大小，可以看出，水平段长度，油层厚度和工作制度对产能的影响最为显著，其次依次为避水高度、裂缝Kv/Kh。
3 结论与认识
（1）当考虑井筒摩阻时，水平井产量的增幅随水平段长度的增加而减小。最优水平段长度为1 500 m。在相同条件下当无因次避水高度为0.9时，水平井开发效果最好。当上产压差相同时，随着油层厚度的增加，水平井的产量不断增加，当油层厚度达到40 m时，水平井产量随油层厚度的增加幅度变得平缓。
（2）通过正交试验对水平井开发进行优化设计，得出了最佳的实验方案：即避水高度230 m，水平井长度1 800 m，油层厚度40 m，井底流压 16 MPa，裂缝垂直水平渗透率比为12时，水平井开发效果最好。
（3）采用方差分析法对实验结果进行分析。得出各因素对水平井影响程度的主次顺序依次为： 工作制度>水平段长度>油层厚度>避水高度>裂缝垂直水平渗透率比。
参考文献：
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[8]那雪芳， 尹洪军， 李兴科， 等. 分段压裂水平井压力动态影响因素分析[J]. 当代化工， 2018， 47 （02）： 298-301.
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