油气井节点系统分析.pptx
2023/2/221 油气井稳定生产的条件是地层与井筒相协调,即地层供给能力等于油管排出能力。节点流入/出两曲线的交点为气井协调点,即在所给气井和地层条件下获得的产量 Q 和相应的Pwf。方法实质:图解法(节点流入/出曲线)协调原理(节点处质量能量守恒)第1页/共36页2023/2/222节点分析一般步骤1.确定生产系统的起点,终点和各流动过程(包括人工举升系统)并建立(选择)各流动过程的模型2.选定节点位置 节点位置的选取具有灵活性。原则上尽可能靠近分析的对象3.计算绘制节点流入和流出曲线并求解节点压力Qq节点流入节点流出Pnode=（节点上游）Pnode=Psep (节点下游)第2页/共36页2023/2/2234.动态拟合 将计算结果与实际试采数据对比拟合，调整数学模型或参数使之符合生产井的实际情况。5.实际应用 对参数进行敏感性分析 优化生产操作参数等第3页/共36页2023/2/224两曲线不相交不能自喷获得产量q需要补充人工能量相交自喷产量过高可用油嘴调节控制产量相交自喷产量过低补充人工能量使之增产两个交点（多相流高气液比）左交点不稳定过渡右交点稳定协调点 流入与流出曲线的关系PwfPwfPwfPwfqQIPRTPR自喷点第4页/共36页2023/2/225节点选择井底（产层中部）突出流入动态井口突出油管或地面管线压力损失完井段评价射孔参数对生产的影响分离器 分析气举井和多口井分离器压力的影响 其它油嘴、安全阀、多级管柱连接点第5页/共36页2023/2/226系统的解与节点位置无关以井系统下游端点 为节点以井系统上游端点 为节点PPq0qPspPsp逆流向计算q0qPsp沿流向计算第6页/共36页2023/2/227井底节点第7页/共36页2023/2/228井底节点第8页/共36页2023/2/229函数节点分析函数节点分析 油嘴、井下安全阀、完井段等作为函数节点的部件在局部会产生与流量相关的压降P(Q)，这类函数节点的系统分析曲线为PQ。以油井射孔完井段为例分析射孔密度对系统产能的影响。射孔完井段消耗从地层到井底的大部分压降，主要是由流体流过孔眼致密压实带的紊流造成的。第9页/共36页2023/2/2210射孔完井流动状态射孔完井流动状态第10页/共36页2023/2/2211 油井：函数节点P节点流入（顺流向计算的上游压力）pspP节点流出（逆流向计算的下游压力）第11页/共36页2023/2/2212函数节点分析步骤函数节点分析步骤1.作节点流入曲线(即完井段上游地层无污染(S=0)理想情况的IPR曲线 pwfs，rw=rd)2.作节点流出曲线(完井段下游，从psp ptf pwf)pwf=psp+p管线+p油管PIPRTPRPwfPwfsq理想完善井（S=0）协调点Q第12页/共36页2023/2/22133.作系统需要的压差曲线，即节点流入与流出的压差 P系统需要=Pwfs-Pwf4.作函数节点Pnode曲线(给定射孔条件的完井段P曲线)，如N=6、10、15孔/米。QP系统P=06Pp1015需要压差产量q6q10q15p完井段第13页/共36页2023/2/2214气举原理：注气降低举升流压梯度气举设计目的：少注气多提液气举井节点分析气举井节点分析第14页/共36页2023/2/2215气气举举井井压压力力状状态态改变注气量，注气压力，注气深度和管径控制气举液量第15页/共36页2023/2/2216气举井模型气举井模型 气举系统组成气举系统组成气举系统模型气举系统模型 PvtPwfPsepPrTPRPvcqgingSIPRDPR校正流入动态气举阀进气动态举升动态SIPR：P1=f1(qL)DPR：P2=f2(qg)TPR：P3=f3(qL,qg)平衡条件 P1=P2=P3第16页/共36页2023/2/2217气举阀特性气举阀特性(DPR)(DPR)Pvt嘴径嘴径3嘴径嘴径2嘴径嘴径1qgingP Pvcvc一定，不同阀嘴一定，不同阀嘴qgingqgingPvtPvc3Pvc2Pvc1阀嘴一定，不同环空压力阀嘴一定，不同环空压力P PvcvcPvt相同注气点相同注气点不同阀嘴、不同阀嘴、P PvcvcPvtPvcd第17页/共36页2023/2/2218校正流入动态第18页/共36页2023/2/2219 求解基本步骤：求解基本步骤：1.给定注气点(工作阀)深度，并作为节点 2.作节点流入曲线(SIPR，从地层沿井筒向上计算到节点)P1=f1(ql)=P地层 P注气点以下油管3.改变注气量qgi(I=1,2,3)，作相应节点流出曲线(TPR，从分离器逆流动方向计算节点压力)P3=f1(ql,qg)=Psp+P地面管线+P地面油嘴+P注气点以上油嘴4.求SIPR与多条TPR曲线的交点，得到LPR和GPR动态数据LPR：注气量与产液量关系GPR：注气量与注气压力关系5.作气举阀进气动态曲线DPR P3=Pvc p气举阀6.求DPR与GPR 曲线的交点，得到注气平衡点(注气量qging、注气压力pvt)7.根据解qging由LPR关系求得相应产液量ql第19页/共36页2023/2/2220气举井节点分析图解第20页/共36页2023/2/2221第21页/共36页2023/2/2222稳定平衡点优化过程TPRSIPRLPRGPR优 化注气平衡稳定性工 作 点优化计算 DPR第22页/共36页2023/2/2223气举特性曲线气举特性曲线LPRLPRQLQging合理注气范围最大产量最佳效率第23页/共36页2023/2/2224电潜泵井节点分析方法电潜泵井节点分析方法LpPwfPoutPinPoutPinPwh P泵泵PwfPrPwh气气第24页/共36页2023/2/2225电泵特性曲线功率泵效扬程第25页/共36页2023/2/2226泵的有效压头(扬程，m)HQ泵轴输出功率(kw)PzQ泵效 =Q式中 P-泵输出功率=，kw Q 泵排量，m3/d -液体密度，t/m3厂家测定方法：在一定转速下调节泵出口闸门开启度，在每一开启度下测定Q、H、Pz和。泵液为水，r rL L=1=1。第26页/共36页2023/2/2227说说 明明泵存在一个较高泵效的范围气体会明显降低，对于泵送油、气、水混合物，其体积排量随压力变化 Q=qQ=qscscVF (mVF (m3 3/d)/d)q qscsc-标况下的产液量，(m(m3 3/d)/d)VF-混合物的体积系数 (m(m3 3/m/m3 3)F=fw+(1-fw)B0+R-(1-fw)RsBg B0、Bg-油、气体积系数 fw-含水率 R-生产油气比(m(m3 3/m/m3 3)Rs-原油溶解油气比(m(m3 3/m/m3 3)。第27页/共36页2023/2/2228选择泵型选择泵型1 1.作IPRIPR曲线2.2.根据井的套管尺寸选择几种泵，将其泵效范围的上、下限排量标注在IPRIPR曲线上3.3.对于每种泵型的上、下限排量，用两相流关系式计 算所需要的排出压力P Poutout和相应混合物体积排量 Q=qQ=qscscVFVF4.4.选择满足混合物体积排量大于泵效下限排量条件的 泵型qPwf第28页/共36页2023/2/2229 电泵节点分析步骤电泵节点分析步骤 1.以下泵深度L LP P为节点 2.作泵吸入口动态曲线 P Pinin=PrP地层 P完井段 P泵下方套管 3.作泵排出动态曲线 P Poutout=P=Psepsep+P地面管线+P泵下方套管 4.改变标况产液量q qscsc，根据相应泵入口、出口压力 计算泵的总级数及总功率：5.作Stqsc曲线和Spqsc曲线；6.标出泵效范围，确定合适的泵级数及其总功率。第29页/共36页2023/2/2230P节点节点qscq0q1q2P1 P2泵出口压力泵出口压力 Pout泵入口压力泵入口压力 Pin 范围范围级数级数St功率功率Sp级数和功率级数和功率qsc泵流入和流出曲线流入流入/出曲线图解出曲线图解第30页/共36页2023/2/2231人工举升方式选择人工举升方式选择基本原则 能够充分发挥油井的产能，满足开发方案规定的 配产任务 所选择的举升设备具有较高的工作效率 所选择的采油方式可靠，对油井的生产状况具有交 强的适应性 立足于减少井下作业工作量，油井维修与管理方便 适合油田野外工作环境和动力供应条件 投资少，效益高第31页/共36页2023/2/2232基本步骤基本步骤1.按单井产量高低将油井分类，选出代表井2.初选几种机采方式作为备选方案，准备所需的基础 数据3.用计算机模拟各种备选采油方式在各代表井的生产 可能性，即求得各种采油方式在预测开发期间内各 生产阶段的最大产油（液）量。如果最大产量大于 开发配产，则该采油方式是可行的，否则不可行 4.对各种可行的采油方式进行经济分析对比，求出各 种采油方式的相对经济效果5.与其他影响采油方式适应性的非量化因素一起进行 综合综合分析第32页/共36页2023/2/2233常用人工举升方式的适应性及目前达到的水平3000第33页/共36页2023/2/2234精品课件！第34页/共36页2023/2/2235各种人工举升方式示意各种人工举升方式示意PwfQL自喷气举有杆泵（井底流压）水力泵电潜泵第35页/共36页2023/2/2236感谢您的观看！第36页/共36页
