射孔参数优化研究,对射孔完井水平井稳油控水尤为重要。本文利用油藏流体渗流模型和水平井筒内流体流动模型,建立油藏-井筒流体流动耦合模型,采用约束非线性规划算法,分别对有限导流和无限导流的射孔分布进行优化研究,以期为水平井的优化设计提供理论依据。针对均质各向异性顶、底封闭的无限大板状油藏中射孔完井水平井,应用格林函数、源函数法以及叠加原理,结合拉普拉斯变换,得到拟径向流井筒顶部压力响应方程。根据井筒表面压力和流量的连续性,建立射孔完井水平井的油藏-井筒流动耦合模型。利用Newton-Raphson迭代算法求解耦合模型,计算结果显示,流入剖面不均匀,流入量从水平井趾端到跟端逐渐增大,计算产量接近于油井实际产量。射孔水平井产能指数敏感性分析表明,射孔长度在孔密较小时影响显著;当射孔长度为0.3米时,射孔密度小于3孔/米,孔密对产能指数有较大影响;各向异性地层中射孔相位对产能指数影响较大;射孔孔径对产能指数影响很小。编程实现了广义Lagrange乘子算法,并验证了该算法的可行性。以水平井产量为目标函数,以孔眼分布为决策变量,分别对无限导流和有限导流的水平井射孔分布进行优化,并与均匀射孔进行了对比。结果表明,无限导流情况下,三种射孔分布方式下的总产量差别不大,流入剖面呈“U”型;考虑均匀流入,则射孔密度分布呈拱桥形;若不考虑均匀流入,射孔密度分布呈“U”型,两端密度大,中间密度小。有限导流情况下,流入剖面不均匀,约在井筒长度的4/5处最小,越靠近水平井跟端,流入流量越大;若不考虑均匀流入,则在水平井长度3/4处射孔密度取最大值,沿水平井的两端射孔密度递减;若考虑均匀流入,则在水平井长度3/4处射孔密度取最小值,沿水平井的两端射孔密度递增。上述研究为水平井射孔参数优化提供一种新思路。