第六章_气井生产系统节点分析课件.ppt

第六章气井生产系统节点分析气井生产系统节点分析#2生生产产系系统统分析（分析（节节点分析）点分析）：运运用用系系统统工工程程理理论论将将地地层层流流体体的的渗渗流流、举举升升管管垂垂直直流流动动和和地地面面集集输输系系统统视视为为一一个个完完整整的的采采气气生生产产系系统统，进进行行整整体体优优化化分分析析，使使整整个个气气井井生生产产系系统统不不仅仅在在局局部部上上合合理理，而而且且在在整整体上处于最优状态。体上处于最优状态。用途：用途：设计设计和和评评价气井生价气井生产产系系统统中各部件的中各部件的优优劣劣第六章第六章 气井生产系统节点分析气井生产系统节点分析#3第六章第六章 气井生产系统节点分析气井生产系统节点分析 本章内容本章内容 第一节第一节 气井生产系统分析气井生产系统分析 第二节第二节 普通节点分析普通节点分析 第三节第三节 函数节点分析函数节点分析#4第一节第一节 气井生产系统分析气井生产系统分析一、气井生产系统一、气井生产系统 气气井井生生产产系系统统：由由储储层层、举举升升油油管管、针针形形阀阀、地面集气管线、分离器等多个部件串联组成地面集气管线、分离器等多个部件串联组成#5一、气井生产系统一、气井生产系统气井生产系统的特点：气井生产系统的特点：l流动过程多；流动过程多；-从气藏外从气藏外边边界到界到钻钻开的气开的气层层表面；表面；-从射孔完井段到井底；从射孔完井段到井底；-从井底到从井底到井口的垂直或井口的垂直或倾倾斜管流；斜管流；-从井口从井口经经集气管集气管线线到分离器的水平或到分离器的水平或倾倾斜管流。斜管流。l流动规律不同流动规律不同,各部分压力损失不一样，与内部参各部分压力损失不一样，与内部参数有关。数有关。#61 1、气藏中气体向气井的渗流、气藏中气体向气井的渗流气体通过孔隙或裂缝向井底流动：气体通过孔隙或裂缝向井底流动：l l不同孔隙介质；不同孔隙介质；l l不不同同流流体体介介质质（单单相相气气流流、气气水水两两相相流流、气气油油两相流）；两相流）；l l不同驱动类型和驱动机理；不同驱动类型和驱动机理；l l不同开采方式；不同开采方式；渗流阻力、压力损失不同渗流阻力、压力损失不同 气井流入动态不同气井流入动态不同#71 1、气藏中气体向气井的渗流、气藏中气体向气井的渗流气井流入动态：气井流入动态：气藏中气体向气井渗流气藏中气体向气井渗流的特性的特性，描述气层产量，描述气层产量与井底流压的基本关系，反映气层向井供气的与井底流压的基本关系，反映气层向井供气的能力，对气井生产系统分析至关重要。能力，对气井生产系统分析至关重要。#8（1 1）单相气体渗流）单相气体渗流均质气藏：均质气藏：l l产产能能试试井井（例例如如系系统统试试井井、等等时时试试井井、修修正正等时试井）等时试井）指数式和二项式产能公式；指数式和二项式产能公式；l l单点法（一点测试法）；单点法（一点测试法）；l lJonesJones理理论论公式（二公式（二项项式式产产能公式）。能公式）。多层气藏和裂缝性气藏：多层气藏和裂缝性气藏：l l不同气藏类型的现代试井理论模型；不同气藏类型的现代试井理论模型；l l气井单井数值模拟器。气井单井数值模拟器。#9（2 2）气水井流入动态）气水井流入动态边水气藏边水气藏 底水气藏底水气藏 气水同层的气藏气水同层的气藏 采用气井单井数值模拟器来采用气井单井数值模拟器来#10（3 3）凝析气井流入动态）凝析气井流入动态当当井井底底流流压压低低于于露露点点压压力力时时，井井底底附附近近有有凝凝析析液液析析出，地层中出现三个区：出，地层中出现三个区：采用气井单井数值模拟器采用气井单井数值模拟器 l l油气两相可动区；油气两相可动区；l l油相不可动而气相可动区；油相不可动而气相可动区；l l单相气区。单相气区。#112 2、气体通、气体通过过完井段的流完井段的流动动完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关：完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关：-分分析析各各种种完完井井方方式式的的总总表表皮皮系系数数确确定定流流体体通通过过完井段的阻力完井段的阻力损损失。失。射孔完井是目前应用最普遍的完井方法：射孔完井是目前应用最普遍的完井方法：-影影响响其其流流入入特特性性的的主主要要参参数数有有射射孔孔密密度度、孔孔径、孔深、孔眼分布相位及径、孔深、孔眼分布相位及压实损压实损害程度。害程度。#123 3、气体沿垂直或、气体沿垂直或倾倾斜油管斜油管举举升的流升的流动动油管的压力损失油管的压力损失 整个生产系统总压降的主要部分整个生产系统总压降的主要部分 l l举升压力损失；举升压力损失；l l摩阻压力损失；摩阻压力损失；l l高产气井还包括动能损失。高产气井还包括动能损失。单相气体单相气体 l lCullenderCullender&Smith&Smith法；法；l l平均温度和偏差系数法。平均温度和偏差系数法。#133 3、气体沿垂直或、气体沿垂直或倾倾斜油管斜油管举举升的流升的流动动气水两相流气水两相流 l l半经验模型：半经验模型：HagedornHagedorn-Brown-Brown、Duns-Duns-RosRos、OrkiszewskiOrkiszewski、BeggsBeggs-Brill-Brill、MukherjeeMukherjee-Brill-Brill、AzizAziz等。等。l l机理模型：机理模型：如如PEPITEPEPITE、WELLSIMWELLSIM、TUFFPTUFFP、OLGAOLGA、TACITETACITE等等 凝析气井凝析气井 压压力力损损失失的的预预测测，除除考考虑虑油油气气两两相相流流，还还要要考考虑虑流体相流体相态态的的变变化。化。#14一、气井生产系统一、气井生产系统4、气体通过井口节流装置的流动、气体通过井口节流装置的流动 节流过程节流过程 5、气体在地面水平管中的流动、气体在地面水平管中的流动 压力损失主要是压力损失主要是管内流动摩阻管内流动摩阻#15生产井模型生产井模型 对对实实际际的的气气井井生生产产系系统统进进行行分分析析时时，需需要要将将实实际际系系统统加加以以抽抽象象，以以便便能能进进行行数数学学表表述述，这时的气井生产系统称为这时的气井生产系统称为生产井模型生产井模型。二、气井生产系统分析二、气井生产系统分析#16二、气井生产系统分析二、气井生产系统分析基本思想基本思想 l l在系统某部位（如井底）设置解节点；在系统某部位（如井底）设置解节点；l l对每一部分的压力损失进行定量评估；对每一部分的压力损失进行定量评估；l l对对影影响响流流入入和和流流出出解解节节点点能能量量的的各各种种因因素素进进行逐一评价和优选。行逐一评价和优选。基本出发点基本出发点 l l系统中任何一点的压力是唯一的；系统中任何一点的压力是唯一的；l l在在稳稳定定条条件件下下，系系统统各各环环节节流流入入和和流流出出流流体体的质量守恒。的质量守恒。#171 1、节节点的点的设设置置 节点节点定义定义 节点（节点（NodalNodal）是一位置的概念，是系统中任一）是一位置的概念，是系统中任一位置。分为普通节点和函数节点：位置。分为普通节点和函数节点：l l普通节点：普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。产生与流量有关的压降。l l函数节点：函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。量相关的压降。#181 1、节节点的点的设设置置 目的目的 将系统划分为若干相对独立，相互联系的部分。将系统划分为若干相对独立，相互联系的部分。l l地层流入段；地层流入段；l l完井段；完井段；l l油管流动段；油管流动段；l l地面管流段。地面管流段。#19主要节点主要节点 一般取个节点一般取个节点1 1、节节点的点的设设置置 l l普通节点普通节点 地地层层、井底、井口、井底、井口、分离器分离器 l l函数节点函数节点 完井段、完井段、井底气嘴、井底气嘴、井下安全井下安全阀阀、地面气嘴、地面气嘴#202 2、解、解节节点的点的选择选择解节点的定义解节点的定义 在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解节点（节点（Solution nodeSolution node）。）。#212 2、解、解节节点的点的选择选择解解节节点点将将气气井井生生产产系系统统分分为两大部分为两大部分l l流入流入(Inflow)(Inflow)部分：部分：始节点到解节点包括的部分始节点到解节点包括的部分 l l流出流出(Outflow)(Outflow)部分：部分：解节点到末节点包括的部分解节点到末节点包括的部分#22选择原则选择原则 l l解解节节点点的的选选择择与与系系统统分分析析的的最最终终结结果果无无关关。可以在生产系统内任意选择；可以在生产系统内任意选择；l l原原则则上上要要依依照照所所要要求求的的目目的的而而定定，所所选选解解节节点应尽可能靠近分析的对象。点应尽可能靠近分析的对象。2 2、解、解节节点的点的选择选择#233 3、流入和流出、流入和流出动态动态特性特性系系统统参参数数变变化化引引起起解解节点压力和流量变化节点压力和流量变化压力压力产量产量流入流入流出流出将将InflowInflow与与OutflowOutflow曲线曲线综合到一个图上综合到一个图上流入流入(出出)曲线：曲线：流入流入(出出)解节点的压力解节点的压力与流量的关系曲线。与流量的关系曲线。#244 4、协调协调点点压力压力产量产量流入流入流出流出协调点协调点InflowInflow曲曲线线与与OutflowOutflow曲曲线线的交点的交点为协调为协调点。点。协调点只反映气井在某协调点只反映气井在某一条件下的生产状态，一条件下的生产状态，并不是气井的最佳生产并不是气井的最佳生产状态。状态。#255 5、敏感性、敏感性优优化分析化分析目的目的 找找出出气气井井生生产产系系统统的的合合理理参参数数，确确定定气气井井最最佳佳生生产产状状态态。方法方法 改改变变系系统统参参数数，分分析析这这些些系系统统参参数数对对系系统统流流动动特性的影响，从而确定气井最佳生产状态。特性的影响，从而确定气井最佳生产状态。#26三、气井生产系统分析的用途三、气井生产系统分析的用途使气井以最小的能量损失达到最有效的目标产量使气井以最小的能量损失达到最有效的目标产量 1 1、对对新新井井，选选择择完完井井方方式式，确确定定油油套套管管尺尺寸寸、合理生合理生产压产压差；差；2 2、对对生生产产井井，找找出出限限制制气气井井的的不不利利因因素素，提提出出改造及改造及调调整措施；整措施；3 3、优选优选气井的最佳控制气井的最佳控制产产量；量；4 4、分析气井的停、分析气井的停喷喷原因；原因；#27三、气井生产系统分析的用途三、气井生产系统分析的用途5 5、确定排水采气、确定排水采气时时机，机，优选优选排水采气方式；排水采气方式；6 6、进进行行经济经济分析，分析，寻寻求最佳方案；求最佳方案；7 7、预测预测未来气井未来气井产产量随量随时间时间的的变变化；化；8 8、找出提高气井、找出提高气井产产量的途径。量的途径。对对于新井，于新井，优优化完井参数和化完井参数和优选优选油管尺寸油管尺寸；对对于于老井老井，科学地管理好生，科学地管理好生产产。#28四、气井生产系统分析步骤四、气井生产系统分析步骤建立生产井模型；建立生产井模型；根据分析目标选定解节点，确定节点分析方法根据分析目标选定解节点，确定节点分析方法；完完成成各各个个部部分分数数学学模模型型的的静静动动态态生生产产资资料料的的拟拟合合，绘制流入和流出动态曲线；绘制流入和流出动态曲线；求解流入和流出动态曲线的协调点；求解流入和流出动态曲线的协调点；完成确定目标的敏感参数分析，优选完成确定目标的敏感参数分析，优选系统参数。系统参数。#29一、普通节点分析一、普通节点分析l l例例6-16-1 已已知知某某气气井井的的参参数数：井井中中部部深深度度H H 3000m3000m，油油管管尺尺寸寸为为2 2“（内内径径62mm62mm，外外径径73mm73mm），井井筒筒平平均均温温度度 342K342K，天天然然气气相相对对密密度度g g0.60.6，地地层层压压力力30MPa30MPa，井井口口压压力力 p ptftf 6.0MPa6.0MPa，气井产能方程为，气井产能方程为第二节 普通节点分析试取不同节点为解节点对该井进行节点分析？试取不同节点为解节点对该井进行节点分析？#301 1、取地、取地层为层为解解节节点的点的节节点分析点分析(1)(1)建立生建立生产产井模型井模型 该井是由地层和井筒组成的气井生产系统，没该井是由地层和井筒组成的气井生产系统，没有地面集输气管线，因此在计算总压力损失时有地面集输气管线，因此在计算总压力损失时不应包括地面管线部分不应包括地面管线部分 (2)(2)选选取解取解节节点点 取地层外边界为解节点取地层外边界为解节点 l l流入部分为地层外边界，流入解节点压力为流入部分为地层外边界，流入解节点压力为恒定值，等于地层压力恒定值，等于地层压力 l l流出部分包括从地层外边界到井口流出部分包括从地层外边界到井口#311 1、取地、取地层为层为解解节节点的点的节节点分析点分析(3)(3)由气井由气井产产能方程能方程计计算流入算流入动态动态曲曲线线 流入动态由产量与流入节点压力的关系表示。流入动态由产量与流入节点压力的关系表示。这时流入节点压力不随产量变化，恒等于地层这时流入节点压力不随产量变化，恒等于地层压力压力 (4)(4)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 流流出出动动态态由由产产量量与与流流出出节节点点压压力力的的关关系系表表示示。流流出出节节点点压压力力是是井井口口压压力力、井井筒筒压压力力损损失失和和地地层压层压力力损损失的失的总总和和#321 1、取地、取地层为层为解解节节点的点的节节点分析点分析 l l假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量完成下列量完成下列计计算算 l l由井口由井口压压力和力和单单相气体垂直管流相气体垂直管流计计算方法，算方法，计计算井底算井底压压力力 l l根据井底根据井底压压力和气井力和气井产产能方程，能方程，计计算地算地层压层压力，力，该压该压力就是流出力就是流出节节点点压压力力 (4)(4)计计算流出算流出动态动态曲曲线线#331 1、取地、取地层为层为解解节节点的点的节节点分析点分析#341 1、取地、取地层为层为解解节节点的点的节节点分析点分析(5)(5)绘绘制流入和流出制流入和流出动态曲线动态曲线(6)(6)求解求解协调协调点点 协调点压力协调点压力30MPa 30MPa 产量产量9.329.3210104 4m m3 3/d/d 该该井在井口井在井口压压力等力等于于6.0MPa6.0MPa下的下的产产量量为为9.329.3210104 4m m3 3/d/d。#352 2、取井底、取井底为为解解节节点的点的节节点分析点分析(1)(1)取井底取井底为为解解节节点点 l l流入部分包括从地层外边界到井底流入部分包括从地层外边界到井底 l l流出部分包括从井底到井口流出部分包括从井底到井口 (2)(2)计算流入动态曲线计算流入动态曲线 假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，根据地量，根据地层压层压力力和气井和气井产产能方程，能方程，计计算井底算井底压压力，力，该压该压力就是力就是流入流入节节点点压压力力#362 2、取井底、取井底为为解解节节点的点的节节点分析点分析(3)(3)计算流出动态曲线计算流出动态曲线 假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，由井口量，由井口压压力力和和单单相气体垂直管流相气体垂直管流计计算方法，算方法，计计算井底算井底压压力，力，该压该压力就是流出力就是流出节节点点压压力力#372 2、取井底、取井底为为解解节节点的点的节节点分析点分析#38(4)(4)绘绘制流入和流出制流入和流出动态曲线动态曲线(5)(5)求解求解协调协调点点 协调点压力协调点压力7.89MPa 7.89MPa 产量产量9.329.3210104 4m m3 3/d/d 该该井在井口井在井口压压力等力等于于6.0MPa6.0MPa下的下的产产量量为为9.329.3210104 4m m3 3/d/d。2 2、取井底、取井底为为解解节节点的点的节节点分析点分析#393 3、取井口、取井口为为解解节节点的点的节节点分析点分析(1)(1)取井口取井口为为解解节节点点 l l流入部分包括从地层外边界到井口流入部分包括从地层外边界到井口 l l流出部分为井口，压力恒定等于井口压力流出部分为井口，压力恒定等于井口压力 (2)(2)计计算流入算流入动态动态曲曲线线 流入节点压力是地层压力减去地层压力损失和流入节点压力是地层压力减去地层压力损失和井筒压力损失井筒压力损失#40 l l假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量完成下列量完成下列计计算算 l l根据地根据地层压层压力和气井力和气井产产能方程，能方程，计计算井底算井底压压力力 l l由井底由井底压压力和力和单单相气体垂直管流相气体垂直管流计计算方法，算方法，计计算井口算井口压压力，即流入力，即流入节节点点压压力力 (3)(3)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 流出流出节节点点压压力不随力不随产产量量变变化，恒等于井口化，恒等于井口压压力力 3 3、取井口、取井口为为解解节节点的点的节节点分析点分析(2)(2)计计算流入算流入动态动态曲曲线线#413 3、取井口、取井口为为解解节节点的点的节节点分析点分析#42(4)(4)绘绘制流入和流出制流入和流出动态曲线动态曲线(5)(5)求解求解协调协调点点 协调点压力协调点压力6MPa 6MPa 产量产量9.329.3210104 4m m3 3/d/d 该该井在井口井在井口压压力等力等于于6.0MPa6.0MPa下的下的产产量量为为9.329.3210104 4m m3 3/d/d。3 3、取井口、取井口为为解解节节点的点的节节点分析点分析#43l l不同解节点下进行节点分析所获得的产量相同，不同解节点下进行节点分析所获得的产量相同，为为9.329.3210104 4m m3 3/d/d l l产量与解节点的位置无关产量与解节点的位置无关 l l解节点的位置不同，节点的压力不同，流入和解节点的位置不同，节点的压力不同，流入和流出动态曲线的形状不一样流出动态曲线的形状不一样结论结论#44二、气井敏感参数分析二、气井敏感参数分析l l影影响响气气井井产产能能的的因因素素很很多多，如如油油管管尺尺寸寸、表表皮皮系数、射孔密度、井口压力、地层压力等系数、射孔密度、井口压力、地层压力等。l l采采用用敏敏感感参参数数分分析析方方法法可可以以分分析析它它们们对对气气井井产产能的影响。能的影响。#451 1、井口、井口压压力力对对气井气井产产能的影响能的影响 以例以例6-16-1为例为例 (1)(1)解解节节点取在井口点取在井口 在其它参数不变的情况下，改变井口压力时，只在其它参数不变的情况下，改变井口压力时，只是流出曲线发生改变，流入曲线并不改变是流出曲线发生改变，流入曲线并不改变 (2)(2)分分别别取井口取井口压压力力为为6 6、1010、1515、20MPa 20MPa 绘制井口压力为绘制井口压力为6 6、1010、1515、20MPa20MPa的流出动态曲的流出动态曲线，获得井口压力敏感性分析曲线线，获得井口压力敏感性分析曲线#461 1、井口、井口压压力力对对气井气井产产能的影响能的影响(3)(3)求出不同井口求出不同井口压压力力下流入和流出动态曲线下流入和流出动态曲线的协调点的协调点#472 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响油管的作用油管的作用 l l封隔器，保护套管不受油管内流体高压作用封隔器，保护套管不受油管内流体高压作用 l l保护套管不受液体的腐蚀作用保护套管不受液体的腐蚀作用 l l油管尺寸合理，井内不会滞留烃类液体和水油管尺寸合理，井内不会滞留烃类液体和水 l l油管尺寸必须很大，气井能通过最大的气量油管尺寸必须很大，气井能通过最大的气量#48油管设计应综合考虑的因素油管设计应综合考虑的因素 l l机械方面问题机械方面问题 l l井的产能井的产能 l l携液能力携液能力 l l成本成本2 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响#49以例以例6-16-1为例为例(1)(1)将解将解节节点取在井底点取在井底处处 在其它参数不变的情况下，改变油管尺寸时，在其它参数不变的情况下，改变油管尺寸时，只是流出曲线发生改变，流入曲线并不改变只是流出曲线发生改变，流入曲线并不改变 (2)(2)计计算流入算流入动态动态曲曲线线 假设一系列产量，根据地层压力和产能方程计假设一系列产量，根据地层压力和产能方程计算井底压力，即流入节点压力算井底压力，即流入节点压力 2 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响#502 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响(3)(3)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 对分析的每一个油管尺寸，假设一系列产量，对分析的每一个油管尺寸，假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力井底压力，即流出节点压力#512 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响#52(4)(4)绘绘制流入和流出制流入和流出动态动态曲曲线线 2 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响(5)(5)求流入和不同油管求流入和不同油管尺寸下流出动态曲线的尺寸下流出动态曲线的协调点协调点#532 2、油管尺寸、油管尺寸对对气井气井产产能的影响能的影响(6)(6)将油管尺寸和将油管尺寸和产产量数据量数据绘绘制成制成图图 l l油管直径从油管直径从30.48mm30.48mm增到增到60.96mm60.96mm时，产时，产量增加很大量增加很大 l l管径增到管径增到76.2mm76.2mm时，时，产量有一定的增加产量有一定的增加 l l管径再增加产量增加管径再增加产量增加非常小非常小#543 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响l l例例6-26-2 已知气井参数：气藏外边界半径已知气井参数：气藏外边界半径 re150m150m，井半径井半径rw 0.12m0.12m，气藏有效厚度，气藏有效厚度h20m20m，地，地层渗透率层渗透率K0.0010.001m m2 2。其余参数同例题。其余参数同例题6-16-1#553 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响井壁井壁污污染是由表皮系数染是由表皮系数S来体来体现现 (1)(1)将解将解节节点取在井底点取在井底处处 S影响气流入井的压力损失，在其它参数不变影响气流入井的压力损失，在其它参数不变的情况下，改变的情况下，改变S，只是流入曲线发生改变，只是流入曲线发生改变，流出曲线并不改变流出曲线并不改变(2)(2)计计算流入算流入动态动态曲曲线线 对分析的表皮系数，假设一系列产量，根据地对分析的表皮系数，假设一系列产量，根据地层压力和二项式产能方程计算井底压力，即流层压力和二项式产能方程计算井底压力，即流入节点压力入节点压力 表皮系数表皮系数S改变二项式产能方程中的层流系数改变二项式产能方程中的层流系数A#563 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响#573 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响(3)(3)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力管流方法，计算井底压力，即流出节点压力#583 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响#59(4)(4)绘绘制流入和流出制流入和流出动态动态曲曲线线 3 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响(5)(5)求不同表皮系数下流入求不同表皮系数下流入和流出动态曲线协调点和流出动态曲线协调点#603 3、井壁、井壁污污染染对对气井气井产产能的影响能的影响(6)(6)将表皮系数和将表皮系数和产产量的关系数据量的关系数据绘绘制成制成图图 采用效果好的采用效果好的增产措施，井增产措施，井产能可大大提产能可大大提高高#61第三节第三节 函数节点分析函数节点分析一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响 l l例例6-36-3 已已知知气气井井参参数数：污污染染带带深深度度为为0.43m0.43m，污污染染程程度度为为0.20.2，射射孔孔段段厚厚度度为为20m20m，射射孔孔孔孔眼眼半半径径为为0.005m0.005m，射射孔孔深深度度为为0.23m0.23m，压压实实环环厚厚度度为为0.0127m0.0127m，压压实实程程度度为为0.150.15，水水平平/垂垂直直渗渗透透率率比为比为0.10.1。其余参数与例。其余参数与例6-26-2相同相同#62(1)(1)建立生建立生产产井模型井模型 该井是由地层和井筒组成，无地面集输气管线，该井是由地层和井筒组成，无地面集输气管线，计算总压力损失时不应包括地面管线部分计算总压力损失时不应包括地面管线部分 (2)(2)取射孔完井段取射孔完井段为为解解节节点点 l l流入部分流入部分为为地地层层外外边边界至气界至气层层岩面，岩面，总压总压力力损损失不包括失不包括污污染和射孔的染和射孔的压压力力损损失失 l l流出部分包括从井口到井底流出部分包括从井口到井底 l l解解节节点本身有点本身有压压力力损损失失 一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响#63一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响(3)(3)计计算流入算流入动态动态曲曲线线 假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，根据地量，根据地层压层压力和力和 产能方程，计算产能方程，计算 S0 0时的井底压力，即流入节时的井底压力，即流入节点压力点压力 (4)(4)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，由井口量，由井口压压力和力和单单相气体垂直管流相气体垂直管流计计算方法，算方法，计计算井底算井底压压力，力，该压该压力就是流出力就是流出节节点点压压力力#64一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响#65(5)(5)绘绘制流入和流出制流入和流出动态动态曲曲线线 一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响(6)(6)计计算并算并绘绘制差制差示曲线示曲线 差示曲线差示曲线：将流：将流入和流出动态曲入和流出动态曲线相减，获得的线相减，获得的产量与压差关系产量与压差关系曲线曲线#66一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响(7)(7)计计算射孔段本身算射孔段本身的压降与产量的关的压降与产量的关系曲线系曲线 对对不同的射孔密度，不同的射孔密度，假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，量，计计算算通通过过射孔段射孔段压压力力损损失失#67一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响(8)(8)将差示曲将差示曲线线和解和解节节点本身的点本身的压压降与降与产产量的关系量的关系曲线绘制在同一图上曲线绘制在同一图上(9)(9)求不同射孔密度下的求不同射孔密度下的协调点协调点(差示曲差示曲线线和解和解节节点本身压降与产量的关点本身压降与产量的关系曲线的交点系曲线的交点)#68一、射孔密度对气井产能的影响一、射孔密度对气井产能的影响(9)(9)将射孔密度与将射孔密度与产产量的关系作量的关系作图图 当射孔密度从当射孔密度从7 7孔孔/m/m增加到增加到1313孔孔/m/m时时，气，气井产量增加幅井产量增加幅度最大，再增度最大，再增加孔密，产量加孔密，产量增幅较小增幅较小。#69二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响 井下气嘴主要用于井下井下气嘴主要用于井下节节流降流降压压。由于井下温。由于井下温度高，井下节流可以防止水合物生成。度高，井下节流可以防止水合物生成。l l例例6-46-4 已知气井参数与例已知气井参数与例8-18-1相同，气嘴下入深度相同，气嘴下入深度为为2000m2000m。试试分析气嘴直径分析气嘴直径对对气井气井产产能的影响。能的影响。#70二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(1)(1)取井下气嘴取井下气嘴为为解解节节点点 l l流入部分为地层外边界至井下气嘴流入部分为地层外边界至井下气嘴 l l流出部分包括从井下气嘴到井口流出部分包括从井下气嘴到井口 l l解节点本身有压力损失解节点本身有压力损失 (2)(2)计算流入动态曲线计算流入动态曲线 假假设设一系列一系列产产量，量，对对每一每一产产量，量，首先首先根据地根据地层压层压力和力和产产能方程，能方程，计计算井底算井底压压力力；再；再由井底由井底压压力和力和单单相气体垂直管流相气体垂直管流计计算方法，算方法，计计算气嘴算气嘴处压处压力，力，即流入即流入节节点点压压力力#71二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(3)(3)计计算流出算流出动态动态曲曲线线 假设一系列产量，对每一产量，由井口压力和假设一系列产量，对每一产量，由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算气嘴处压力，单相气体垂直管流计算方法，计算气嘴处压力，该压力就是流出节点压力该压力就是流出节点压力#72二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响#73二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(4)(4)绘绘制流入和流制流入和流出动态曲线出动态曲线(5)(5)计计算并算并绘绘制制差示曲线差示曲线#74二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(6)(6)计计算气嘴本身算气嘴本身压压降降与产量的关系曲线与产量的关系曲线 对不同的气嘴直径，对不同的气嘴直径，假设一系列产量，假设一系列产量，对每一产量，计算对每一产量，计算通过气嘴的压力损通过气嘴的压力损失失#75二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(7)(7)将差示曲将差示曲线线和解和解节节点本身的点本身的压压降与降与产产量的关系量的关系曲线绘制在同一图上曲线绘制在同一图上(8)(8)求解不同气嘴直径下求解不同气嘴直径下的协调点的协调点#76二、井下气嘴直径对气井产能的影响二、井下气嘴直径对气井产能的影响(8)(8)将气嘴直径与将气嘴直径与产产量的关系作量的关系作图图 气嘴直径增加，气嘴直径增加，气井产量增大气井产量增大