Производительность многоветвевых горизонтальных скважин

В статье представлены экспериментальные и теоретические исследования продуктивности многоветвевых/двухветвевых горизонтальных скважин в районно-анизотропных коллекторах. Исследование основано на трёхмерном аналитическом решении, учитывающем произвольную ориентацию ветвей в горизонтальной плоскости. Экспериментальная часть выполнена на электрическом аналоговом стенде; экспериментальные данные сопоставлены с результатами аналитической модели продуктивности и показали отличное согласие. Модель многоветвевой скважины также сравнена и верифицирована относительно модели, представленной в литературе. Двухветвевое завершение является наиболее распространённой практикой в технологии многоветвевых стволов. Хотя обычно предполагают, что продуктивность горизонтальной скважины пропорциональна длине ствола, увеличение длины усложняет бурение и контроль скважины и приводит к значительным потерям давления в стволе при транспортировке больших объёмов жидкости, что снижает продуктивность. Многоветвевые скважины представляют альтернативу бурению длинных одиночных горизонталей и дают такие преимущества, как большая площадь контакта с коллектором, ускоренное добывание, лучшее управление по сравнению с длинной одиночной ветвью, меньше площадок бурения, меньший пройденный метр бурения, минимизация потерь давления в стволе, лучшее покрытие и определение коллектора и улучшенный контроль за режимами затопления. Предыдущие работы по моделированию притока в многоветвьях делятся на три категории: модели продуктивности, модели переходных процессов и полевые приложения. Исследования продуктивности выполнены Brand et al., Salas et al., Economides и соавт., Madden и Vo. Модели переходных процессов изучали переходные отклики давления и производных и распределение дебитов вдоль ветвей с использованием численных, полуаналитических и аналитических подходов (Karakas et al., Raghavan and Ambashta, Ozkan et al. и др.). Полевые исследования представлены Madden and Vo, Karakas et al., Hall, Longbottom, Lee et al., Stalder et al. и Yaliz. Двухветвевые/многоветвевые скважины демонстрируют сложные характеристики течения; в некоторых случаях их аппроксимируют эквивалентной одиночной горизонтальной скважиной, что может быть корректно при определённых фазовых углах и коэффициентах анизотропии, но приводить к существенным ошибкам для многих конфигураций. Целями настоящего исследования являются: (1) разработка 3D-модели для прогнозирования продуктивности многоветвий, (2) верификация модели на экспериментальных данных и (3) исследование продуктивности многоветвий в условиях установившегося потока.