复杂结构井渗流规律研究

复杂结构井渗流规律研究

研究目的意义及必要性

目前，我国陆上东部大多数油田已有较高的原油采出程度和综合含水率，原油产量递减速度也日益加快；我国西部地区石油远景储量虽大，但勘探程度不高，勘探开发的风险较大[1]。这表明我国已进入复杂油气田开发时期，我国石油工业的发展正面临着严峻的科技挑战。为了将我国70%以上的复杂油气田储量转变为现实生产力，实现我国能源可持续发展战略，就必须研究开发复杂油气田的新技术和新理论[2]。在目前国内外出现的油气田开发新技术和新理论中，复杂结构井技术及其开发理论对开发复杂油气田有重要意义，值得关注和研究[3]。

复杂结构井技术是20世纪80年代以来国内外研究和应用较广泛的油气田开采新技术。由于钻井技术的不断进步，现在已能通过快速增大轨迹造斜钻井技术钻成多种类型复杂结构井。如今“复杂结构井”一词在石油行业用得很普遍，但不同的人对其理解并不一样。对钻井及采油人员来说，当井的轨迹不是垂直的或者当井出现特殊的钻井、完井及采油问题时，就认为该井是复杂结构井。但从油藏工程观点出发进行研究的复杂结构井是指非直线型的、具有二维或三维轨迹的单一井眼或由从同一口水平井或直井出发钻成的多个井眼所组成的井，不同的井眼既可以在同一垂直或水平面内钻成，也可以是占据油藏全部体积的三维井[4]。所以根据油藏工程的观点，如今已在油气田开发中投入使用的水平井、多分支井、蛇曲井、大位移井、阶梯式井、丛式井等井型，都属于复杂结构井的范畴。

在多数情况下，与常规垂直井相比，利用复杂结构井进行油气藏开发具有很多优势。设计合理的复杂结构井可以穿透多层，储量动用程度高、水驱控制储量大，单井产能高，能有效改善开发效果，提高油藏原油采收率，获得很高的经济效益。复杂结构井具有很强的油藏适应性，可用于复杂断块油藏、低渗透油藏、高角度层状油藏、气顶底水油藏、稠油油藏、互层状油藏、垂直裂缝油藏等多种油藏的开发，并有利于降低错误部署的风险。

由于复杂结构井在经济、高效地开发复杂油气藏方面具有直井不可替代的优越性，从20世纪80年代以来，复杂结构井技术及其开发理论一直是油气田开发领域研究的热点和前沿问题。无论是在研究复杂结构井的钻井和采油工艺技术方面，还是在研究其地层渗流规律和进行产能分析方面均取得了许多重大研究成果

[3,5-7]

，这为广泛和成功地应用复杂结构井技术奠定了基础。目前复杂结构井技术

已成为国外油气田开发的重要技术，国内一些油田应用该技术也取得了一定成效

[5,8,9]

。

但是，目前国内外在研究和应用复杂结构井方面还存在着很多不足。在多种

多样的复杂结构井中，仅对水平井、多分支井等井型有较多的研究和应用，而对

近年来应用日益增多的新型复杂结构井，如蛇曲井、丛式井、阶梯式井等井型研究较少。对多种新型复杂结构井的研究也多是钻井、完井和采油工艺方面的研究，而对其地层渗流规律和产能分析等油藏工程问题研究得很少。多种多样的复杂结构井往往各有其特点和优势，能满足与之相适应的复杂油气藏开发的需要，也只有选择了与油气藏相适应的复杂结构井，才能更有效地开发油气藏。同时，由于复杂结构井的钻井和完井技术比常规直井要复杂得多，其开发油田的技术风险和经济风险也高得多，这就要求在钻复杂结构井之前必须进行技术和经济可行性评价研究，而这些又是以复杂结构井的地层渗流规律和产能分析等油藏工程问题的研究为基础的。因此，在加强研究和应用水平井的同时，还应加强对近年来应用日益增多的新型复杂结构井的研究；在开展复杂结构井钻井和采油工艺技术方面研究的同时，还应加强对其地层渗流规律和产能分析等油藏工程问题的研究。

基于我国油气田开发的现状和目前国内外在研究复杂结构井方面存在的问题，在前人的研究成果基础上，对近年来应用日益增多的新型复杂结构井的地层渗流规律和产能进行研究。由于复杂结构井类型多样，受研究时间的限制，同时也考虑到新型复杂结构井研究方法的相似性，本文选取水平井、分支井、蛇曲井作为研究对象。通过对这些井型渗流规律和产能分析研究可获得其井筒的压降规律、地层渗流规律。这些研究成果可为利用这些井型开发油气田的开发方案设计、确定合理工作制度、计算开发指标、进行开发动态预测、监测与分析和制订开发调整方案提供理论依据。此外，本文研究水平井、分支井、蛇曲井的思路和方法还可为研究其它类型复杂结构井提供有益的借鉴，其研究成果也将丰富复杂结构井的油藏工程理论，为利用复杂结构井技术经济、高效地开发我国的复杂油气田提供必要、可靠的理论依据。

国内外研究现状及技术发展趋势

在多种复杂结构井中，水平井有较长的应用历史，蛇曲井投入生产应用只是最近几年的事，而其它新型复杂结构井也多是在近十年才得到较广泛的应用，因此从地层渗流规律和产能方面取得的研究成果来看，它们之间存在明显差异。下面分别介绍水平井、蛇曲井和其它新型复杂结构井在地层渗流规律和产能方面的研究状况。

水平井的研究状况

早期对水平井地层渗流规律的研究主要是针对单井单相的稳态渗流。1958年前苏联学者Merkulov[10]首次报道了计算水平井产能的解析公式。1964年前苏联Borisov[10]发表了专著《用水平井和斜井采油》，比较系统地总结了斜井和水平井发展历程和生产原理，提出了水平井稳态产量计算公式。文中虽然未介绍公式的详细推导过程，但是这些工作为后来研究水平井的油藏问题奠定了良好基础。

1984年法国的Giger[11]等人根据Borisov[10]的公式，根据水电相似原理研究了水平井的油藏问题，提出了自己的水平井产量计算公式，但他们也没有介绍公式的推导过程。根据相同方法，Giger[12]还研究了低渗透油藏压裂水平井的产能，获得了水平井的渗流场及压力分布规律。1986年Joshi[13]根据拟三维思想将水平井的三维渗流问题简化为垂直及水平面内的两个二维渗流问题，根据势能理论推导了均质各向同性油藏中水平井的稳态产能方程。同时，他利用平均渗透率的概念，引入渗透率的各向异性，将各向同性情形下的产能方程修正为各向异性影响的产能方程，该方程考虑了水平井偏离油层中部对产能的影响。此外，他还提出了水平井有效井筒半径的概念，研究了影响水平井产能的因素，指出了水平井开采油藏的优越性。该文提出的产能方程目前得到了广泛应用。Karcher[14]论述了具有网状裂缝的油藏中水平井及压裂井拟稳态流动时的产能分析方法，并与直井的产能进行了比较。Giger[15]论述了利用水平井开采低渗透油藏的可能性，假设油藏均质各向同性，将水平井的三维渗流问题简化为垂直及水平面内的二维渗流问题，根据水电相似原理研究低渗透油藏的产量方程和生产压差，给出了水平井的渗流场分布。Joshi[16]从钻井、完井及油藏工程的角度，对水平井技术进行了全面系统的综述。Joshi[17]考虑地层单相流动、溶解气驱、天然裂缝等情况，比较了水平井与未压裂直井及压裂直井的产能，目的在于为水平井措施的评价提供依据。1989年Babu[18]建立了任意盒型封闭油藏中水平井拟稳态流的计算方程，该公式考虑了油层渗透率各向异性、水平井在油层内的位置及钻开程度等因素，具有一定的使用价值。1991年Frick[19]等人根据水平井首段与钻井液及处理液接触时间比末段长，受污染的范围更宽的特点，推导出了相应的计算水平井表皮效应的解析式，同时给出了考虑表皮效应的水平井产量计算公式。Mukherjee[20]利用Joshi[14] 的产能方程，运用等效井筒半径的概念，将无因次井筒半径和无因次裂缝导流能力、裂缝半长联系起来，研究了水平井与压裂直井产能的关系，获得了裂缝半长与等效井筒半径的关系。Renard[21]根据势能理论研究了地层损害情形下水平井的产能方程，在定义了与直井相似的流动效率后，提出了水平井的流动效率公式，比较了直井与水平井的流动效率。研究结果表明，当水平与垂直渗透率比值增大到一定数值后，地层损害对直井的影响比对水平井的影响更严重，而水平井的严重损害会降低水平井的流动效率。Thomas[22]提出了裸眼、割缝衬管或套管完井情况下，水平井附近的表皮系数、非达西流动系数影响下水平井产能的计算公式。在国内，刘慈群[23]、范子菲[24]等人针对底水驱油藏，将水平井生产时的流动问题简化成二维流动问题，根据保角变换、镜像反映及势叠加原理推导出了水平井的稳态产能计算公式。对于边水驱油藏，程林松等人[25]采用类似方法导出了产能计算公式。吕劲[26,27]则认为通过简化后导出的公式有较大局限性，因为油藏流体从三维空间全方位流入井筒内，除非假定水平井为无限长，否

则任何二维简化都不能反映三维渗流本质。他将水平井视为三维均匀线汇，基于三维Laplace方程导出了无限大地层和有限旋转椭球体地层两种情况下地层势分布规律和三维稳态水平井产能计算公式。宋付权[28]等基于水平井椭球流动的思想，推导出具有椭球面供液外边界油藏中一口水平井的产能方程。1998年刘想平[29]提出将水平井看成由若干段均匀线汇组成，把气体在气藏内向水平井的三维稳态渗流与其在水平井内的流动藕合起来，建立了气藏水平井稳态产能计算模型。张望月[30]从均质各向异性单相流油藏中水平井稳定渗流满足的Poisson方程的定解问题出发，利用格林函数直接求出了水平井三维稳态解，由此导出方法均匀流和无限导流两种情形下无限油藏中水平井产能公式。

在水平井不稳定渗流研究方面，Kuchuk[31]和Goode[32]在研究了水平井不稳定渗流解的基础上，推导出了定压及不渗透顶底边界条件下水平井的流入动态方程，简要分析了水平井长度和水平井在油藏中的位置对水平井流入动态的影响。Daviau[33]提出了顶、底不渗透，水平方向为无限大的油藏中水平井的渗流模型，他利用源函数法获得数学模型压降解并简要研究了水平井的渗流特征，分析了早期径向流、晚期拟径向流的压力动态。后来Clonts[34]和Ozkan[35]等人在这一模型基础上对压力动态及试井分析方法予以较细致的研究，提出了常规试井分析方法。Kuchuk[36]针对多层油藏中层间有窜流的情况，建立了渗流数学模型，利用源函数和格林函数方法获得了解。欧阳良彪[37,38]考虑井筒储存和表皮效应的影响，对均质无限及侧向封闭油藏水平井进行了不稳定流动特性研究，用拉氏变换求解，将水平井流动期划分为井筒效应、早期线性流以及晚期拟稳定流动，他对水平井渗流特征的研究不完全。Goode[39]提出了顶、底不渗透边界半无限油藏水平井渗流问题的数学模型，利用傅立叶变换及拉氏变换方法获得数学模型的精确解，对其渗流特征和压力动态特征研究表明，该类油藏中水平井存在早期径向流、中期线性流、晚期拟径向流和晚期线性流四个流动阶段，并在此基础上进行了常规试井分析方法研究。Odeh[40]建立了有界封闭油藏水平井渗流数学模型，将水平井考虑为均匀条带源，他划分出水平井渗流压力动态的四个阶段，即早期径向流、早期线性流、晚期拟径向流和晚期线性流，并进行了常规试井分析。李晓平

[41]

利用正交变换方法研究了盒形油藏中水平井渗流模型精确解，并做出了没有

井筒储存和表皮影响下的压力动态典型。王晓冬[42]利用积分变换、汇源叠加方法获得了箱式封闭油藏中水平井井底压力的Laplace空间解，计算了典型曲线，但未研究水平井的渗流特征。

其它新型复杂结构井的研究状况

“新型复杂结构井”是相对于水平井而言的，目前在油气田开发中应用较广的新型复杂结构井主要有蛇曲井、多分支井、大位移井、丛式井和阶梯式井等井型:而“其它新型复杂结构井”是指除蛇曲井以外的新型复杂结构井。从新型复

杂结构井油藏工程研究己取得的成果来看，在近年应用日益增多的“其它新型复杂结构井”中，只是对多分支井的地层渗流规律和产能计算方面有一定研究。Perrnadi [43]等人研究了多分支井的动态，特别指出多分支井的井筒流动特征对其产能计算的影响。Abdel-Alim H[44]提出了计算多分支井产能的公式，并讨论了影响其产能的因素。在国内，程林松等人根据渗流力学基本原理和物理模拟方法对分支水平井稳定渗流进行了研究，推得了分支水平井的流场分布和产能计算公式，并对影响分支水平井产能的因素进行了分析和研究。王卫红[45]等运用保角变换和等值渗流阻力推导了多分支井的产能公式，分析了井筒数、井筒长度、油层厚度、各向异性和水平井在油藏中的位置等因素对多分支井产能的影响。孔祥言[46,47,48]研究了各向异性地层中多分支井的瞬变压力分析和现代试井解释方法。王晓冬[49]建立了垂向有弱渗透补给的等强度持续点汇三维不定常渗流数学模型，用汇源积分等方法导出了平面上均匀分布的分支水平井Green函数型压力分布通式，计算并分析了其中主要参数影响特征，结合叠加原理给出了井壁压力计算方法和实际应用方法。程林松[50]运用数学分析方法(保角变换、镜像反映、等值渗流阻力和叠加原理)以及水平井拟三维的求解思想，提出了气藏中多分支不完善水平气井产能的通用计算公式。同时，他在文献[50,51]中还提出了一种利用直井产能评价结果进行多分支水平井产能评价和计算的方法。汪志明[52]等人根据Newman乘积原理和叠加原理，利用瞬时点源方法推导出了在箱形有限地层中多分支水平井的压力分布通式，并研究了水平井分支数、渗透率平面非均质性以及水平井水平段长度与水平井产量的关系。研究结果表明:水平井产量不随水平井分支数线性增长，在垂直于主渗透率的方向布置水平井有利于提高产量。蒋廷学

[53]

应用保角变换原理和局部渗流阻力将多分支水平井渗流问题转变为平面径向通过大量文献调研发现，对丛式井、阶梯式井、大位移井等其它新型复杂结

渗流问题进行求解也获得了多分支井的稳态产能公式。

构井的研究主要是钻井、完井和采油工艺方面的研究，对其地层渗流规律和产能分析方面的研究几乎是一片空白。

蛇曲井的研究状况

蛇曲井是近几年才开始得到应用的一种新型复杂结构井，是众多复杂结构井中的一种，在Zuidwal油田为了开发两个叠加油藏，而钻两口水平井的开发方案又被证明是不经济的，于是采用了钻一口蛇曲井来开发油藏的方案。在我国也有利用蛇曲井开发油藏的实例，我国贵州赤水所钻的宝平一井就是一口蛇曲井。不过从总体来看，蛇曲井的应用实例还比较少。

技术发展趋势

上面关于多种复杂结构井的地层渗流规律和产能分析方面的研究状况表明，

分枝水平井产能影响因素分析

. 水平井长度的影响：分支水平井产量随井筒长度增加而增加，并且增加幅度越来越大。

地层厚度的影响：薄油层更游离于水平井产能的提高。

井筒数的影响：井筒长度不变时，增加水平井井筒数，可以提高井产量。当井筒长度一定而井筒数增加时，每增加一井筒数所获得的产量增加值变小。而每增加一井筒将要增加相当多的钻井成本。由此看来，并不是井筒数越多越好。

地层非均质性的影响：地层各向异性对油井产能有一定影响，并且当井筒数较少时，地层各向异性对产能影响更大。

油井位置的影响：油井在油藏中位置对水平井产能有一定影响.并且井筒数较少时，油井位置对水平井产能影响会更大。

分支井不稳定渗流规律研究

国内外已有利用分枝水平井开发油藏的报道，而分枝水平井的渗流特征不同于单一水平井的渗流特征，因此有必要研究分枝水平井的不稳定渗流理论，为分枝水平井试井分析等油藏工程理论和方法的研究打下理论基础。关于分枝水平井的不稳定渗流理论及应用研究方面，孔祥言利用Green函数和源函数的方法对不稳定渗流问题进行研究，做出了压力动态特征曲线，总的说来目前发表的文献较少。

分枝水平井压力动态特征曲线及渗流特征

将不考虑井筒储存和考虑井筒储存的解相结合，利用stehfest算法可以计算出不同分枝井的压力动态特征曲线，由特征曲线反映了给定参数变化时水平井压力及压力导数动态曲线的变化趋势。

由特征曲线可以得出，(l)分枝水平井的压力导数曲线在晚期达到平面径向流，而对应的压力导数的值为n/2，无因次长度LD主要影响压力导数曲线的水平位置和对应各个流动阶段的出现和消失;(2)对于顶底边界皆封闭时，分枝水平井的压力动态可划分为:当LD较小时，存在井筒存储阶段、早期径向流阶段，而当LD较大时，存在井筒存储阶段、早期径向流阶段、中期线性流阶段、晚期径向流阶段:(3)对于顶底边界有一个为定压时，分枝水平井的压力动态可划分为:当LD较小时，存在井筒存储阶段、早期径向流阶段及稳定流动阶段，而当LD较大时，存在井储存阶段、早期径向流阶段、中期线性流阶段、晚期径向流阶段、及稳定流动阶段，对于顶底边界中有一个为弱渗透补给情况，分枝水平井的压力动态变化介于情形(2)和(3)之间。

蛇曲井稳定渗流规律研究

蛇曲井稳定渗流规律研究是试井分析、采油工程、油藏数值模拟和常规油藏

工程研究的基础。蛇曲井产能的计算方法和影响因素分析是应用蛇曲井开发油藏的开发方案设计、生产动态分析和预测的重要前提。因此研究蛇曲井单井的稳定渗流规律，建立蛇曲井的稳态产能计算模型是十分必要的。

蛇曲井单井稳定渗流规律

蛇曲井单井稳定渗流规律是将蛇曲井视为三维线汇，推导出蛇曲井在无穷大油藏中单井稳定生产时的速度势分布规律。然后以此为基础，根据镜像反映和势叠加原理等渗流力学理论，推导在几种常见油藏(如底水油藏、气顶油藏、气顶底水油藏、边水油藏和顶底封闭的水平无界油藏)中蛇曲井单井生产时的速度势分布规律，并在此基础上得到地层压力分布规律。 无穷大油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

若将蛇曲井的内边界条件处理为均匀入流的线汇，通过积分变换即可获得无穷大油藏中一口蛇曲井生产时的势分布规律，但用这种求解方法获得的地层三维势分布与蛇曲井生产时地层中势的实际分布情况相比存在较大误差，因为蛇曲井的井筒压降是不能忽略的，将整个蛇曲井生产井段处理为具有无限导流能力及均匀入流线汇均不能反映蛇曲井的生产本质。

采用连续点源的势叠加原理来研究一口蛇曲井生产时地层三维势的分布规律，因为这种方法可考虑由井筒压降引起的沿井筒非均匀入流。为了获取整个蛇曲井水平段生产时在地层中产生的三维势分布规律，可先求出蛇曲井第i个小段生产时在地层中产生的势的分布规律，然后根据势叠加原理即可求出整个蛇曲井生产时地层中势的分布规律。 底水油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

底水油藏是油气田开发中的一种常见类型，研究蛇曲井在底水油藏中的渗流规律，是计算和分析蛇曲井产能、计算蛇曲井的临界产量和预测见水时间的理论基础。同时，掌握底水油藏中蛇曲井的渗流规律也有助于延长无水开采期和充分利用天然能量，经济高效地开发油藏。

若将底水油藏中蛇曲井渗流数学模型的内边界条件处理为均匀入流线汇，通过积分变换即可求得蛇曲井单井生产时地层中势的分布规律。然而，蛇曲井的井筒压降不能忽略，所以将整个蛇曲井处理为均匀入流的线汇是不合理的。为了求得底水油藏中蛇曲井单井生产时地层中势的分布，可借助前面无穷大油藏中一口蛇曲井单井生产时在地层中引起的势分布规律，根据镜像反映和势叠加原理求解。

气顶油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

油气田开发实践中常遇到气顶油藏，研究蛇曲井在气顶油藏中的稳定渗流规律，可为充分利用气顶的天然能量、防止气窜和计算合理采油速度提供理论依据。在开发方案设计和生产动态分析中还涉及到合理设计蛇曲井在油藏中的钻进长

度、在油藏中的位置、计算和分析气顶油藏中蛇曲井产能等问题，而渗流规律的研究是解决这些问题的理论前提。

若将整个蛇曲井的内边界条件处理为均匀入流线汇，则可通过积分变换求得蛇曲井在气顶油藏中的势分布。为了考虑蛇曲井井筒压降引起沿蛇曲井非均匀入流，借助无穷大油藏中蛇曲井单井生产时在地层中引起的势分布，根据镜像反映和势叠加原理可求得蛇曲井在气顶油藏中的三维势分布规律。 气顶底水油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

气顶底水油藏也是常见的油气藏类型，研究蛇曲井在气顶底水油藏中的渗流规律，可为充分利用地层天然能量，防止气窜和底水锥进，计算临界产油量提供理论依据。此外研究蛇曲井渗流规律也是进行试井解释、生产动态分析及预测的重要理论基础。

若将内边界条件处理为均匀入流线汇，可通过积分变换得到气顶底水油藏中三维势分布规律。为了考虑蛇曲井井筒压降引起沿蛇曲井非均匀入流，借助无穷大油藏中一口蛇曲井单井生产时在地层中引起的势分布，通过镜像反映和势叠加原理可求得蛇曲井在气顶底水油藏中的三维势分布规律。 边水油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

边水驱动油藏是油气田开发中的常见类型，研究边水驱动油藏中蛇曲井的稳定渗流规律对于充分利用边水驱动能量，延长无水采油期，预测油井见水时间等油藏工程问题有重要意义。同时渗流规律的研究，对于边水油藏中蛇曲井产能的计算，产能影响因素的分析也有重大作用。

若将整个蛇曲井的内边界条件处理为均匀入流线汇，则可通过积分变换求得蛇曲井在边水油藏中的势的分布规律。为了考虑蛇曲井井筒压降引起沿蛇曲井的非均匀入流，借助无穷大油藏中一口蛇曲井单井生产时在地层中引起的势分布，通过镜像反映和势叠加原理可求得蛇曲井在边水油藏中的三维势分布规律。 封闭油藏中蛇曲井单井稳定渗流规律

若将整个蛇曲井的内边界条件处理为均匀入流线汇，则可通过积分变换求得蛇曲井在边水油藏中的势分布。为了考虑蛇曲井井筒压降引起沿蛇曲井非均匀入流，借助无穷大油藏中一口蛇曲井单井生产时在地层中引起的势分布，通过镜像反映和势叠加原理可求得蛇曲井在顶底封闭的水平无界油藏中的三维势分布规律。

蛇曲井不稳定渗流规律研究

蛇曲井不稳定渗流理论既是蛇曲井试井分析和蛇曲井压力动态特征研究的基础，又是蛇曲井产能计算和产量递减预测的理论依据。研究蛇曲井的不稳定渗流规律对于确定油气藏的边界条件、求取储层岩石物性参数、确定储层污染情况、了解各种增产措施的效果、验证蛇曲井生产井段有效长度和确定蛇曲井单井控制

储量等方面有着重要意义。 封闭油藏中蛇曲井不稳定渗流规律

封闭油藏是油气田开发中经常遇到的一种油气藏类型，研究蛇曲井在封闭油藏中的不稳定渗流规律可为蛇曲井的试井分析和产能递减预测提供理论依据。 气顶油藏中蛇曲井不稳定渗流规律

带气顶的油藏也是一种常见油气藏类型，当气顶体积较大，其弹性能量很充足时，在油气界面可保持恒定压力.研究蛇曲井在气顶油藏中的不稳定渗流规律可为充分合理地利用气顶的天然能量、进行蛇曲井试井分析和产能递减分析提供理论基础。

气顶底水油藏中蛇曲井不稳定渗流规律

带有气顶和底水的油藏也是油气田开发中经常遇到的一种油气藏类型，当气顶和底水的体积较大，其弹性能量很充足时，在油气界面和油水界面可保持恒定压力。研究蛇曲井在气顶底水油藏中的不稳定渗流规律可为充分合理地利用气顶和底水的天然能量、防止气顶气窜和底水锥进、进行蛇曲井试井分析和产能递减分析提供理论依据。

研究关键

将水平井实际生产时油层内三维渗流问题简化成水平面和垂直面两个二维流动问题来研究，考虑井筒压降时水平井及分支井稳态和非稳态产能的计算；通过研究获得蛇曲井的单相渗流规律，建立蛇曲井的产能计算模型，分析和确定影响蛇曲井产能的主要因素及其这些因素的敏感性。

结论

通过复杂结构井渗流规律及产量的研究，我得出了以下几点结论：

（1）水平井实际生产时油层内三维渗流问题简化成水平面和垂直面两个二维流动问题来研究，再利用等值渗流阻力法叠加得到原问题的解。

（2）通过水平井不稳定渗流理论及应用研究，了解油藏的类型和边界的类型、求得油藏的渗透率各向异性、验证水平井的长度、了解地层的污染或改善情况、获得水平井控制的储量等动态信息，从而为水平井开采油藏提供重要的基础参数。

（3）分支井稳定渗流规律研究是采用拟三维求解思想，综合运用数学分析方法即采用保角变换、镜像反映、叠加原理、等值渗流阻力结合的方法，对几种分枝水平井稳定渗流问题进行系统的理论研究。

（4）对于分支井，随着分支井井筒数的增加，每增加一个井筒所获的产量增量是减少的，一口长水平井比同样长的分支井水平井效果好。

（5）蛇曲井存在较大的纵向起伏，不能忽略其井筒压降对其井筒流动和地层

流体向井流入动态的影响。针对蛇曲井的井筒结构特征，得到了蛇曲井在多种油藏外边界条件下的单相地层渗流规律。

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