Комплексная модель характеристик завершения горизонтальных скважин

Горизонтальные скважины или отводы выполняются как в открытом стволе, со слотированным экраном, в обсаженном варианте с перфорацией или с гравийной набивкой. Мы разработали комплексную модель фактора скина для прогнозирования характеристик любого из этих типов завершения и откалибровали её с помощью обширных конечно-элементных моделирований течения для завершения горизонтальной скважины. Эта модель может быть использована для прогнозирования характеристик практически любого типа завершения горизонтальной скважины. Новая модель фактора скина завершения учитывает эффекты повреждения пласта, сходящегося потока к перфорациям и слотам, а также протекания через слоты с взаимным влиянием этих эффектов. Для учета повреждения пласта мы расширили нашу предыдущую строгую модель повреждённой горизонтальной скважины, включив наличие перфораций внутри или проходящих через зону повреждения. Модель повреждения пласта также интегрирована с моделями поведения слотированного экрана для моделирования таких типов завершений. Модель работы слотированного или перфорированного экрана основана на соотношении между падением давления и скоростью потока для турбулентного течения в этих геометриях. Модель слотированного экрана учитывает частичное закупоривание слотов зернами минералов пласта или осадками (накипью). Эффекты турбулентности составляют значительную часть видимого фактора скина для этих типов завершения. Модель показывает рекомендуемые условия для получения высокопродуктивных (низкий фактор скина) завершений в горизонтальных скважинах. В частности, показано, что взаимодействие между эффектами повреждения и скиновыми эффектами, вызванными перфорациями или слотами, существенно влияет на характеристики завершения горизонтальных скважин. Разработанные модели могут быть применены для проектирования оптимальных схем завершения горизонтальных скважин или отводов.