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由于水平井筒沿程流体的不断流入(由地层向井筒的渗流),水平井筒内的流动成为一种沿流动方向质量流量逐渐增加的变质量流动。因油藏条件及水平井段流动特点的不同,井筒内还会出现油、气、水等并存的多相流动,从而使得水平井段内的流动变得更为复杂。
以Darcy理论为基础,借用势函数分析,建立了单个射孔孔眼、多个射孔孔眼的单相及气液两相油藏渗流模型;研究了射孔完成水平井水平段伴有单孔眼与多孔眼的纯液和气液两相入流条件下,入流流体流动对井筒主流流场带来的影响,然后从基本的质量、动量和能量守恒方程出发,建立了水平井简单相变质量流动沿程压力降计算模型。并且,按分层流、分散泡状流、间歇流和环空雾状流等不同流型分别给出了水平井筒气液两相变质量流动流型转换的判别准则以及沿程压力降的计算模型。
将所建立的水平井筒变质量流沿程压力降计算模型与油层渗流理论及计算模型相耦合,得到了一个新的考虑井筒压力降的射孔完成水平井产能计算模型。利用耦合模型,进行了实例计算,初步研究了水平井流入动态关系、水平井筒内压降的变化特性以及水平井产量与长度之间的关系。