液面折算井底压力方法.pptx

利用液面资料利用液面资料折算油层中部压力的计算方法折算油层中部压力的计算方法朱福金朱福金2009年年7月月目录2、静液面折算井底静压3、动液面折算井底流压4、液面恢复折算井底压力恢复1、概念及模型5、水井油层中部压力的计算抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压气柱压力：气柱压力：气柱重力产生压气柱重力产生压力力油柱压力：油柱压力：泵吸入口以上按泵吸入口以上按纯油计算纯油计算混合液压力：混合液压力：泵吸入口以下泵吸入口以下至油层中部按混合液比重计至油层中部按混合液比重计算算注：注：1、所有折算压力指折算到油层中部的压力（井底压力）；、所有折算压力指折算到油层中部的压力（井底压力）；2、井底压力、井底压力P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压P套：要用高精度表测量套压抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压气柱压力气柱压力:在压在压力较低可忽略，力较低可忽略，套压高时要参套压高时要参与计算与计算气柱压力气柱压力高28-26井(自喷水）：在油压为0是，在467.9米处属于气柱段，压力为0，梯度为0。说明套压较低时可认为气柱梯度为0。G36-P2气井:在油压0.6MPa时，气柱段压力梯度为0.01MPa/100米。说说明明随着气体压力的增加，气体密度在增加，气柱压力逐渐表现。G89-4气井:在压力20MPa左右时，气柱段压力梯度为0.21MPa/100米。说明说明这时气柱压力不能忽略。气柱压力：是气体比重、套压、深度和温度的函数。可用图、表手段确定。也可用经验公示计算：P气柱P套*8.202*10（-5）*LP套-套压，MPa；L-液面深度，米；公式一：(吉林油田采油二厂）公式二：试井分析钟松定P气柱（P套+0.1）*L/12500P套-套压，MPa；L-液面深度，米；现场计算：可用经验公示法。气柱梯度现场统计表（高尚堡）气柱梯度现场统计表（高尚堡）P气柱（-0.0003*P套2+0.0158*P套+0.0011）*L/100抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压油柱压力：油柱压力：泵吸泵吸入口以上按纯油入口以上按纯油计算计算油柱压力油柱压力1、只要含水不是100，由于重力分异，泵以上按纯油计算。在G59-P12(正常生产含水97），砂埋油层后，地层停止供液，环空液柱下降进入泵筒，含水几乎为零得到证实。2、油的密度最好考虑温度因素。可按泵挂到液面的平均深度对应的温度计算。3、为了减少气体影响，最好关套管气。为了保证油柱压力折算的准确性：为了保证油柱压力折算的准确性：油的密度的计算（考虑温度因素）-辽河钻采院资料0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.05；其中：0T-对应温度T时托起原油密度；20-20时地面脱气原油密度；c1=INT100*(20-0.8001);T=20+3.0*L/100;【L计算点深度（米）；百米地温梯度：3.0/100米。】油的密度的计算（考虑温度因素）-GB1885-830T20-(0.00161*202-0.00395*20+0.00286)*(T-20)T=20+3.0*L/100;【L计算点深度（米）；百米地温梯度：3.0/100米。(T-)】石油体积温度系数表说明：20C下石油的体积也可用“石油体积温度系数”来计算。已知20C密度时，查得对应的石油体积温度系数f按下式计算石油的20C体积V20：式中 V20石油20C体积，m3；Vt石油tC体，m3；f石油体积温度系数，1/C；t一一储油实际温度，C。例1 有一罐石油，60C体积为8569m3，20C密度为0.9050g/cm3，求这罐石油20C体积V20。V20=85691-O.00067(60-20)=8569(0.97320)=8339.35m3例2 例1中的油温改为59.8C，其他相同，求这罐石油20C体积V20。V20=85691-0.00067(59.8-20)=8569(0.97333)=8340.46m3 为减少计算20C体积因进位产生的差别，在计算中所用f值应算到小数第五位。抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压混合液压力：混合液压力：泵吸入泵吸入口以下至油层中部按口以下至油层中部按混合液比重计算混合液比重计算混合液柱压力混合液柱压力油气水三相混合液压力计算：要考虑三个因素油气水三相混合液压力计算：要考虑三个因素1、原油密度的温度修正；、原油密度的温度修正；2、水密度的温度修正；、水密度的温度修正；3、气体对密度的修正；、气体对密度的修正；不含气混合液压力不含气混合液压力=泵吸入口以下至油层中部按混合液比重泵吸入口以下至油层中部按混合液比重*液柱长度液柱长度混合液密度混合液密度油油*（1-Fw)+Fw Fw-重量含水；重量含水；原油密度的温度修正（原油密度的温度修正（辽河钻采院经验公式辽河钻采院经验公式）0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；其中：0T-对应温度T时托起原油密度；20-20时地面脱气原油密度；c1=INT100*(20-0.8001);T=20+3.0*L/100;【L计算点深度（米）；百米地温梯度：3.0/100米。】水密度的温度修正表水密度的温度修正表水密度的温度修正曲线水密度的温度修正曲线水密度的温度修正（水密度的温度修正（网上资料网上资料）wT=-0.000003*T2-0.000108*T+1.000937T=20+3.0L/100;【L计算点深度（米）；百米地温梯度：3.0/100米。实验室里配制盐水，密度(g/ml)和矿化度Cw(ppm)之间按如下经验公式转换（25）=0.0000000000002*Cw2+0.0000007*Cw+0.9973混合液密度混合液密度 0T*（1-fw)+wT*fw fw-重量含水；重量含水；油、水两相液体密度的温度修正：油、水两相液体密度的温度修正：液面换算井底压力的关键是含气液柱的密度。当井筒某点压力小液面换算井底压力的关键是含气液柱的密度。当井筒某点压力小于饱和压力时，就要脱气。气体由井底上升过程中，压力逐渐变小，于饱和压力时，就要脱气。气体由井底上升过程中，压力逐渐变小，体积逐渐变大。体积逐渐变大。含气井对液柱密度的修正是折算压力准确性的关键。含气井对液柱密度的修正是折算压力准确性的关键。气体对混合液密度的修正：气体对混合液密度的修正：气体孔隙因子（Egc）计算方法：【试井分析钟松定】首先计算出井筒内某点的气体流速首先计算出井筒内某点的气体流速:（m/sec）已知某井地面标准状况下日产气为：V0方，则井筒某点气的体积为V1方。据气体状态方程：V1*P1/T1=V0*1/(273+20)则：V1=V0*/298*T1/P1VO地面标准情况气量（立方米）T1-井筒某点温度（K),可按地温梯度计算。P1-井筒某点压力（atm)井筒内某点的气体流速井筒内某点的气体流速:=V1/A/86400 -（m/sec)A井筒（或环空）气体流经的表面积（平方米）气体孔隙因子（气体孔隙因子（EgcEgc）的计算：）的计算：0.6时，时，Egc/(1+)0.30.6时，时，Egc/(0.183+1.2*)0.3时，时，Egc/(0.183+1.2*)+/(0.46+2.5*)液柱梯度修正系数（液柱梯度修正系数（FgcFgc）的计算：）的计算：FgcFgc=1-=1-Egc则含气液柱混合液密度：则含气液柱混合液密度：owgT owT*Fgc owgT-油气水三相温度修正后密度；油气水三相温度修正后密度；owT-油水两相温度修正后密度；油水两相温度修正后密度；目录2、静液面折算井底静压3、动液面折算井底流压4、液面恢复折算井底压力恢复1、概念及模型5、水井油层中部压力的计算关井一段时间后，井筒气体分异作用基本结束，可以不考虑气体的流动对液柱梯度的影响，但应考虑温度对梯度的影响。抽油机井井下管柱示意图抽油机井井下管柱示意图油层中部油层中部套压套压油压油压气柱压力：气柱压力：气柱重力产生压气柱重力产生压力力油柱压力：油柱压力：泵吸入口以上按泵吸入口以上按纯油计算纯油计算混合液压力：混合液压力：泵吸入口以下泵吸入口以下至油层中部按混合液比重计至油层中部按混合液比重计算算P静静P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液井底压力井底压力P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液静液面折算井底静压P气柱气柱P套套*8.202*10（-5）*L（MPa）(P套-套压，MPa；L-液面深度，米)P套套 -套压表（套压表（MPa)P油柱油柱 oT*（泵吸入口深度（泵吸入口深度-静液面深度）静液面深度）/100（MPa）(0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；对应油柱中点温度密度，g/cm3；深度，米）P混合液混合液 owT*（油层中部深度（油层中部深度-泵吸入口深度）泵吸入口深度）/100（MPa）(owT-对应混合液中点两相温度修正后密度，g/cm3；深度，米）静液面：479米，油层中部3001.44米，液柱中点1740米，中点对应温度：20+17.4*372.2，水的密度0.977。则油层中部压力：（3001.44-479）*0.977/10024.64MpA；绝对误差：24.64-24.56+0.08MPa；相对误差：0.08/24.56*100%=0.3%例如：静液面折算井底静压所需输入数据关井后套压：（MPa）关井前动液面：（米）关井后静液面：（米）地温梯度：3.0（/100米）20脱气原油密度：0.86（克/cm3）正常生产时含水：（）泵吸入口深度：（米）油层中部深度：（米）【油柱、液柱密度的计算，手工计算时可用中点对应温度的油柱、液柱密度的计算，手工计算时可用中点对应温度的密度修正，计算机计算时可用迭代法（分步积分法）计算。密度修正，计算机计算时可用迭代法（分步积分法）计算。】目录2、静液面折算井底静压3、动液面折算井底流压4、液面恢复折算井底压力恢复1、概念及模型5、水井油层中部压力的计算一、地层不产气（或微气）条件下折算流压的方法 (如G104-5区块）可以应用静液面折算方法。井底压力井底压力P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液P气柱气柱P套套*8.202*10（-5）*L（MPa）(P套-套压，MPa；L-液面深度，米)P套套 -套压表（套压表（MPa)P油柱油柱 oT*（泵吸入口深度（泵吸入口深度-静液面深度）静液面深度）/100（MPa）(0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；对应油柱中点温度密度，g/cm3；深度，米）P混合液混合液 owT*（油层中部深度（油层中部深度-泵吸入口深度）泵吸入口深度）/100（MPa）(owT-对应混合液中点两相温度修正后密度，g/cm3；深度，米）二、地层产气条件下流压的折算方法 如果放套管气生产，泵以上油柱要进行气体及温度修正。由于套管气量较难求准，所以产气井折算流压，液面资料要求关套管气一天以上套压不在上升时为好。产气井液面折算流压的产气井液面折算流压的简化简化模型（关套管气）模型（关套管气）气柱压力：气柱压力：气柱重力产生压气柱重力产生压力力油柱压力：油柱压力：泵吸入口以上按泵吸入口以上按纯油计算纯油计算混合液压力：混合液压力：泵吸入口以下泵吸入口以下至油层中部按混合液比重计至油层中部按混合液比重计算算井底压力井底压力P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液P气柱气柱P套套*8.202*10（-5）*L（MPa）(P套-套压，MPa；L-液面深度，米)P套套 -套压表（套压表（MPa)产气井动液面折算流压的公式（产气井动液面折算流压的公式（简化模型简化模型-关套管气关套管气）P油柱油柱 oT*（泵吸入口深度（泵吸入口深度-动液面深度）动液面深度）/100（MPa）(0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；对应油柱中点温度密度，g/cm3；深度，米）P混合液混合液 owgT*H/100（MPa）(owgT-对应混合液中点温度及气体的修正密度，g/cm3；深度，米）注：油气水三相流体产生的压力要在微机上实现，逐步迭代（分段积分法），直到注：油气水三相流体产生的压力要在微机上实现，逐步迭代（分段积分法），直到油层中部。油层中部。逐步迭代（分段积分法）步骤逐步迭代（分段积分法）步骤1、利用上述方法计算泵下压力P1;2、首先设置叠加压力步长（0.2-0.5MPa），计算owgT，计算压力步长对应的长度。3、进行下一段计算，重算owgT，计算压力步长对应的长度。直到油层中部深度结束动液面折算井底流压所需输入数据套压：（MPa）动液面：（米）地温梯度：3.0（/100米）20脱气原油密度：0.86（克/cm3）正常生产时含水：（）泵吸入口深度：（米）油层中部深度：（米）【需要用计算机迭代法（分步积分法）计算。需要用计算机迭代法（分步积分法）计算。】正常日产气量：（方）饱和压力：（MPa）油管外径：73（mm）井号：目录2、静液面折算井底静压3、动液面折算井底流压4、液面恢复折算井底压力恢复1、概念及模型5、水井油层中部压力的计算 利用液面恢复资料，折算井底压力，目的是得到不同关井时间对应的压力，将资料进行试井软件处理，得到地层压力、表皮系数、有效渗透率。关井液面恢复管柱示意图 H H正常生产时管柱示意图LO关井液面恢复压力计算模型LO气柱压力：气柱压力：气柱重力产生压力气柱重力产生压力油柱压力：油柱压力：LO保持不变按纯油保持不变按纯油计算，密度做压力、温度、气计算，密度做压力、温度、气体修正体修正混合液压力：混合液压力：油柱以下至油层油柱以下至油层中部按混合液比重计算。密度中部按混合液比重计算。密度做压力、温度、气体修正做压力、温度、气体修正套压、液面：套压、液面：液面自动监测液面自动监测仪器录取仪器录取液面恢复折算压力，关键是气体对密度的影响。液面恢复折算压力，关键是气体对密度的影响。关井液面恢复压力计算模型 关井后，关井后，液面液面在上升（有时在上升（有时下降）；下降）；气体气体继续向环空内溢继续向环空内溢出，且分异量由大逐渐变小；出，且分异量由大逐渐变小；套压套压一般上升（个别井口密封一般上升（个别井口密封不严的套压不升或下降。不严的套压不升或下降。要考虑液面上升对套压的影要考虑液面上升对套压的影响因素，进而影响到气体对密响因素，进而影响到气体对密度的修正。度的修正。关井后气体溢出量的计算方法关井后气体溢出量的计算方法假设:T1时刻：套压P1，液面L1;T2时刻：套压P2，液面L2;根据气体状态方程：pV=nRT。这个方程有4个变量：(p为气体压强，单位Pa。V为气体体积单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，单位K,R是一定的,为8.314)。n=(P*V)/(R*T)则在T=T2-T1,气体溢出n（P2*V2)/(R*T)-（P1*V1)/(R*T)（P2*L2*S)/(R*T)-（P1*L1*S)/(R*T)=(P2*L2-P1*L1)*S/(R*T)（S油、套环空截面积，L-液面深度）知道气体溢出量n后，就可确定井筒某处气体体积V,进一步计算出某处气体流速:=V/A/T -（m/sec)A井筒（或环空）气体流经的表面积（平方米）气体孔隙因子（气体孔隙因子（EgcEgc）的计算：）的计算：0.6时，时，Egc/(1+)0.30.6时，时Egc/(0.183+1.2*)0.3时，时，Egc/(0.183+1.2*)+/(0.46+2.5*)液柱梯度修正系数（液柱梯度修正系数（FgcFgc）的计算：）的计算：FgcFgc=1-=1-Egc则含气液柱混合液密度：则含气液柱混合液密度：owgT owT*Fgc owgT-油气水三项温度修正后密度；油气水三项温度修正后密度；owT-油水两项温度修正后密度；油水两项温度修正后密度；井底压力井底压力P套套+P气柱气柱+P油柱油柱+P混合液混合液P气柱气柱P套套*8.202*10（-5）*L（MPa）(P套-套压，MPa；L-液面深度，米)P套套 -液面自动监测仪器录取（液面自动监测仪器录取（MPa)液面恢复折算压力的公式液面恢复折算压力的公式P油柱油柱 ogT*LO/100（MPa）(0T20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；对应油柱中点温度密度，g/cm3；深度，米）0gT=0T*(1-Egc)P混合液混合液 owgT*H/100（MPa）(owgT-对应混合液中点温度及气体的修正密度，g/cm3；深度，米）注：油气水三相流体产生的压力要在微机上实现，逐步迭代（分段积分法），直到注：油气水三相流体产生的压力要在微机上实现，逐步迭代（分段积分法），直到油层中部。油层中部。液面恢复折算压力步骤液面恢复折算压力步骤1、利用液面自动监测仪，按对数时间录取套压、液面资料；、利用液面自动监测仪，按对数时间录取套压、液面资料；2、利用液面处理软件，折算油层中部压力；、利用液面处理软件，折算油层中部压力；3、利用试井解释软件处理数据，得出、利用试井解释软件处理数据，得出K,S,P。液面自动监测仪资料录取表液面自动监测仪资料录取表逐步迭代法计算某液面折算压力的步骤逐步迭代法计算某液面折算压力的步骤1、利用上述方法计算泵下压力P1;2、计算油柱段压力：按叠加压力步长（0.2-0.5MPa），计算ogT，计算压力步长对应的长度。逐步向下迭代。（油套环空面积计算气体流速）3、继续迭代，计算压力步长对应的长度。直到油层中部深度结束。大于油层中部时，用最下部梯度折算到油层中部压力。继续下一液面的计算。注意：计算气体孔隙因子时，换三相流密度。注意：计算气体孔隙因子时，换套管截面积。注意：每一压力步长要重算ogT或owgT液面恢复折算井底压力所需输入数据油管外径：73（mm）地温梯度：3.0（/100米）20脱气原油密度：0.86（克/cm3）正常生产时含水：（）泵吸入口深度：（米）油层中部深度：（米）【需要用计算机迭代法（分步积分法）计算。需要用计算机迭代法（分步积分法）计算。】套管内径：121（mm）饱和压力：（MPa）高高64-36试井解释比较表试井解释比较表测试日期：1993年6月5日1、液面法折算油层压力进行试井解释的精度油层中部压力误差：7；表皮系数，误差30；地层有效渗透率误差，50%;外推地层压力误差，10%2 2、存在的问题、存在的问题一是1996年以后，我油田液面折算压力工作基本停顿，可总结的资料较少。二是液面恢复测试要按对数时间，精确录取套压、液面，目前没有液面自动监测仪器，无法开展此项工作。三是试井解释软件、人员不足。油井液面折算压力小结目录2、静液面折算井底静压3、动液面折算井底流压4、液面恢复折算井底压力恢复1、概念及模型5、水井油层中部压力的计算井口普通表下降：12-39MPa;测点压力计测试压力下降：40.84-24.0216.82mpA水密度的温度修正表水密度的温度修正表油层中部垂深油层中部垂深2895.042895.04米，垂深中点深度米，垂深中点深度1447.51447.5米。对应温度：米。对应温度：20+14.47*320+14.47*363.41;63.41;查表得：平均水密度查表得：平均水密度0.9806。油层中部压力：油层中部压力：3+28.95*.09806 3+27.51 30.51(MPa)实测中部压力实测中部压力27.02MPa；计算；计算30.51MPa；相差；相差+3.49MPa；（；（若套压为若套压为0，则二者相差则二者相差+0.49MPa）15-16生产日报生产日报油层中部垂深油层中部垂深2603.6米，米，垂深中点深度垂深中点深度1301.8米。米。对应温度：对应温度：20+13.01*359;查表得：平均水密度查表得：平均水密度0.9833。油层中部压力：油层中部压力：4.5+26.03*0.9833 4.5+25.5930.09(MPa)与测试差别：与测试差别：30.09-30.7-0.6(MPa)相对误差：相对误差：0.6/30.7=1.95%。静液面：80米。油层中部垂深1889.4米，水柱中点（80+1889.4）/2=1024.7米，对应温度：20+10.25*350.7。查表得水的密度0.988，计算井底压力：(1889.4-80)*0.988/100=17.87MPa.误差：17.87-17.12+0.75MPa+0.75MPa。相对误差：0.75/17.124.3静液面：414米。油层中部垂深1770.07米，水柱中点（1770+414）/2=1092米，对应温度：20+10.92*352.7。查表得水的密度0.9857，计算井底压力：(1770-414)*0.9857/100=13.36MPa.误差：13.36-13.26+0.1MPa+0.1MPa。相对误差：0.1/13.260.75静液面：447米。油层中部垂深1760.9米，水柱中点（1760.9+447）/2=1103.95米，对应温度：20+11.03*353.1。查表得水的密度0.986，计算井底压力：(1760.9-447)*0.986/100=12.955MPa.误差：12.955-12.93+0.025MPa+0.025MPa。相对误差：0.025/12.930.21、液面法折算油层压力的精度4口井油层中部压力误差：1.8；水井井底压力计算完全可以通过液面或井口压力折算油层中部压力。2、大部分水井井口连接管线无法测液面，一些井口压力落零的井，无法通过液面法计算。水井液面折算压力小结