油气井节点系统分析.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,油气井节点系统分析,2026/9/30,1,P,wf,节点,P,w,f,方法示例,干气井系统：井筒地层,选井底为节点，边界条件为和,P,wf,TPR,IPR,Q,q,P,w,f,系统分析曲线(井底节点),2026/9/30,2,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P,wf,。,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,),2026/9/30,3,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,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,节点压力,Q,q,节点流入,节点流出,P,node,=,（节点上游）,P,node,=P,sep,(节点下游),2026/9/30,4,4.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,2026/9/30,5,两曲线不相交,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,P,wf,P,wf,P,wf,P,w,f,q,Q,IPR,TPR,自喷点,2026/9/30,6,VF-混合物的体积系数 (m3/m3),以油井射孔完井段为例分析射孔密度对系统产能的影响。,SIPR：P1=f1(qL),开发配产，则该采油方式是可行的，否则不可行,所选择的采油方式可靠，对油井的生产状况具有交,注气压力pvt),以井系统下游端点 为节点,节点位置的选取具有灵活性。,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。,标出泵效范围，确定合适的泵级数及其总功率。,标出泵效范围，确定合适的泵级数及其总功率。,Q 泵排量，m3/d -液体密度，t/m3,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,2026/9/30,7,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,P,P,q,0,q,P,sp,P,sp,逆流向计算,q,0,q,P,sp,沿流向计算,2026/9/30,8,井底节点,2026/9/30,9,井底节点,2026/9/30,10,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。,2026/9/30,11,射孔完井流动状态,2026/9/30,12,油井：,函数节点,P节点流入（顺流向计算的上游压力）,p,sp,P节点流出（逆流向计算的下游压力,）,2026/9/30,13,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 p,wfs,，r,w,=r,d,),2.作节点流出曲线(完井段下游，从p,sp,p,tf,p,wf,),p,wf,=p,sp,+,p,管线,+,p,油管,P,IPR,TPR,P,wf,P,wfs,q,理想完善井（S=0）协调点,Q,2026/9/30,14,3.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,=P,wfs,-P,wf,P,node,曲线(给定射孔条件的完井段,P曲线)，如N=6、10、15孔/米。,Q,P系统,P=0,6,P,p,10,15,需要压差产量,q,6,q,10,q,15,p,完井段,2026/9/30,15,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,2026/9/30,16,气举井压力状态,改变注气量，注气压力，注气深度和管径控制气举液量,2026/9/30,17,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。,作节点流入曲线(SIPR，从地层沿井筒向上计算到节点),2.,生产阶段的最大产油（液）量。,流入与流出曲线的关系,注气压力pvt),方法示例,系统分析曲线(井底节点),2.,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),根据井的套管尺寸选择几种泵，将其泵效范围的上、,开发配产，则该采油方式是可行的，否则不可行,P系统需要=Pwfs-Pwf,求DPR与GPR 曲线的交点，得到注气平衡点(注气量qging、,以井系统下游端点 为节点,TPR：P3=f3(qL,qg),以井系统上游端点 为节点,气举井模型,气举系统组成,气举系统模型,Pvt,Pwf,Psep,Pr,TPR,P,vc,q,ging,SIPR,DPR,校正流入动态,气举阀进气动态,举升动态,SIPR：P,1,=f,1,(q,L,),DPR：P,2,=f,2,(q,g,),TPR：P,3,=f,3,(q,L,q,g,),平衡条件 P,1,=P,2,=P,3,2026/9/30,18,气举阀特性(DPR),P,vt,嘴径3,嘴径2,嘴径1,q,ging,P,vc,一定，不同阀嘴,q,ging,q,ging,P,vt,P,vc3,P,vc2,P,vc1,阀嘴一定，不同环空压力P,vc,P,vt,相同注气点,不同阀嘴、P,vc,P,vt,P,vc,d,2026/9/30,19,校正流入动态,2026/9/30,20,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),P,1,=f,1,(q,l,)=,P,地层,P,注气点以下油管,gi,(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),P,3,=f,1,(q,l,q,g,)=P,sp,+,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,P,3,=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q,ging,、,注气压力p,vt,),ging,由LPR关系求得相应产液量q,l,2026/9/30,21,气举井节点分析图解,2026/9/30,22,2026/9/30,23,稳定平衡点优化过程,TPR,SIPR,LPR,GPR,优 化,注气平衡,稳定性,工 作 点,优化计算,DPR,2026/9/30,24,气举特性曲线LPR,Q,L,Q,gin,g,合理注气范围,最大产量,最佳效率,2026/9/30,25,电潜泵井节点分析方法,Lp,Pwf,Pout,Pin,Pout,Pin,Pwh,P泵,Pwf,Pr,Pwh,气,2026/9/30,26,电泵特性曲线,功率,泵效,扬程,2026/9/30,27,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，m,3,/d,-液体密度，t/m,3,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,L,=1。,2026/9/30,28,说 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=q,sc,VF (m,3,/d),q,sc,-标况下的产液量，(m,3,/d),VF-混合物的体积系数,(m,3,/m,3,),F=f,w,+(1-f,w,)B,0,+R,-(1-f,w,)RsB,g,B,0、,Bg-油、气体积系数,f,w,-含水率,R,-生产油气比(m,3,/m,3,),Rs-原油溶解油气比,(m,3,/m,3,)。,2026/9/30,29,选择泵型,1,.,作IPR曲线,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IPR曲线上,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,out,和相应混合物体积排量,Q=q,sc,VF,泵型,q,P,wf,2026/9/30,30,电泵节点分析步骤,1.,以下泵深度L,P,为节点,2.,作泵吸入口动态曲线,P,in,=,Pr,P,地层,P,完井段,P,泵下方套管,3.,作泵排出动态曲线,P,out,=P,sep,+,P,地面管线,+,P,泵下方套管,4.,改变标况产液量q,sc,，根据相应泵入口、出口压力,计算泵的总级数及总功率：,t,q,sc,曲线和S,p,q,sc,曲线；,6.标出泵效范围，确定合适的泵级数及其总功率。,2026/9/30,31,P,节点,q,sc,q,0,q,1,q,2,P1,P2,泵出口压力 P,out,泵入口压力 P,in,范围,级数S,t,功率S,p,级数和功率,q,sc,泵流入和流出曲线,流入/出曲线图解,2026/9/30,32,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,2026/9/30,33,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,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,经济分析,对比，求出各,种采油方式的相对经济效果,适应性,的非量化因素一起进行,综合,综合分析,2026/9/30,34,常用人工举升方式的适应性及目前达到的水平,3000,2026/9/30,35,各种人工举升方式示意,P,wf,Q,L,自喷,气举,有杆泵,（井底流压）,水力泵,电潜泵,2026/9/30,36,谢谢观看,谢谢观看,