生产段 生产段
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图2 分支水平井井身示意图 根据以上分析,环形裂缝群模型较分支裂缝群模型优越,因为更加准确地描述了分支水平井的井身结构。
其次考察内部渗流阻力部分。
图3 分支水平井井位示意图 由势的叠加原理,地层中的势函数为
(9)
将,代入式(9)得
(10)
由于,有,式(10)简化为
(11)
再在远离井壁处取一点(),势记为。由于且,可以舍去余弦项得
(12)
式(12)式(11)得
(13)
将代入式(13)得到式(6)内部渗流阻力的对数部分。这显然是不合理的,因为在简化公式(11)时用到了。所以,既不能将代入式(13),也不能将代入式(13)。
当时,式(13)进一步简化为
(14)
式(14)具有明确的物理含义,表征从无穷远处流向直线无穷井排的平行流动,而表征近井地带流向各井的弯曲流动。
由此可知,公式(2)、公式(3)、公式(5)、公式(7)的内部渗流阻力部分更有理论根据。其中公式(7)的内部渗流阻力部分引自《油气地下渗流力学》【9】第46页式(1-212)。而《油气地下渗流力学》在印刷排版过程中漏了个“”,说明如下。
考虑到地层渗透率的各向异性,可将替换为,替换为,替换为当量井径,得到内部渗流阻力的对数部分为。进而得到分支水平井的拟三维产能公式
(15)
对比式(7)与式(15),容易发现式(7)的确少了个“”。可见,引用文献必须经过验算,缺乏批判精神的盲目引用往往会导致错误。
3、相容性研究
有两种方式可以得到水平井的产能公式。令、、,或者令。
将、代入式(15)得
(16)
将水平井中心平移至坐标原点,即用代替,并根据得到
(17)
将式(17)代入式(16)得到水平井产能公式
(18)
显然,式(18)正是式(15)在、、时的公式。这说明公式(15)自相容,科学严谨。式(18)与《油气地下渗流力学》第44页公式(1-206)完全一致,正是Joshi教授著名的水平井产能公式【10】,这充分验证了环形裂缝群复势通式的正确性。
回览前文,容易发现分支水平井的产能公式经历了Табаков、程林松、蒋廷学、齐成伟四个阶段的研究。每一次进步,都是前人成果的延拓,并不与前人矛盾。这意味着,公式(15)与公式(2~6)相容。
4、实例分析
环形裂缝群的总产能【8】为