采油方式綜合評(píng)價(jià)決策與單井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件

1、采油方式綜合評(píng)價(jià)決策與單井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件該系統(tǒng)軟件包是應(yīng)用于油田新區(qū)塊舉升方式評(píng)價(jià)與優(yōu)化、老區(qū)塊舉升方式適應(yīng)性評(píng)價(jià)、各種舉升方式單井優(yōu)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的大型計(jì)算軟件包。該軟件的目標(biāo)是在進(jìn)行各種 采油方式對(duì)某油田（或區(qū)塊）適應(yīng)性和完成油田開發(fā)總體方案中油藏工程設(shè)計(jì)產(chǎn)量指標(biāo) 的可行性分析的基礎(chǔ)上，選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的采油方式，并確定舉升設(shè)備、 操作參數(shù)和預(yù)測(cè)工況指標(biāo)。一、主要功能舉升方式綜合決策軟件評(píng)價(jià)與最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)地質(zhì)配產(chǎn)設(shè)計(jì)丄不同采動(dòng)態(tài)指標(biāo)油方式處理分析的油井生產(chǎn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)態(tài)模擬分析模糊綜合評(píng)價(jià)法經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法輸岀： 選定的采 油方式、 設(shè)備操作 參數(shù)、工 況指標(biāo)抽油機(jī)井單井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件單井優(yōu)化

2、設(shè)計(jì)IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)系統(tǒng)效率目標(biāo)抽汲參數(shù)、桿柱組合、 桿柱附件、工況指標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)計(jì)最大產(chǎn)量目標(biāo)電潛泵井單井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)定產(chǎn)量設(shè)計(jì)不可變頻設(shè)計(jì)泵型、級(jí)數(shù)、電機(jī)、 電纜、油嘴、變頻、 工況指標(biāo)螺桿泵井單井IPR曲線、優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件多相流最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)定產(chǎn)量設(shè)計(jì)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)不可變頻設(shè)計(jì)泵型、級(jí)數(shù)、電機(jī)、 桿柱、變頻、工況指 標(biāo)IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)定產(chǎn)量設(shè)計(jì)射流泵井單井優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件氣舉井單井優(yōu)IPR曲線、化設(shè)計(jì)軟件多相流疋產(chǎn)量設(shè)計(jì)最大產(chǎn)量設(shè)計(jì)注氣量?jī)?yōu)化氣舉閥配置喉管、噴嘴、動(dòng)力液 注入量、動(dòng)力液注入 壓力、工況指標(biāo)注氣量、注氣壓力、 氣舉閥

3、配置、工況指 標(biāo)、具體功能采油方式綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要包括以下內(nèi)容：油井產(chǎn)能研究、不同采油方式生產(chǎn)模型建立及最優(yōu)方案設(shè)計(jì)研究、不同采油方式經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型建立及綜合評(píng)價(jià)在本研究中主要應(yīng)用系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分析法對(duì)游梁機(jī)有桿泵、螺桿泵、電潛泵等多種抽油進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出了各種方式的優(yōu)化后工況參數(shù)，僅僅是實(shí)現(xiàn)了單項(xiàng)目標(biāo)的優(yōu)化還不夠，還將就每種采油方式對(duì)該油藏的適應(yīng)性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。采油方式綜合評(píng)價(jià)的主要任務(wù)是：在應(yīng)用油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬器確定出不同采油方式 在各含水階段的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、管理、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性、生產(chǎn)條件等 各種因素后對(duì)不同采油方法作出評(píng)價(jià)。2.1井位圖建立井位圖，對(duì)油井建立各個(gè)區(qū)塊，根據(jù)各

4、個(gè)區(qū)塊進(jìn)行分別模擬設(shè)計(jì)，也可對(duì)區(qū)塊 中的某個(gè)單獨(dú)的井型進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟件中的操作都可以在井位圖上進(jìn)行，方便數(shù)據(jù)的錄入與查詢。2.2采油方式評(píng)價(jià)2.2.1產(chǎn)能預(yù)測(cè)翩口鯛+舸占田眾I 謹(jǐn)也脇七打印對(duì)區(qū)塊進(jìn)行整體產(chǎn)能預(yù)測(cè)和對(duì)單井進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測(cè)。區(qū)蛍名筆一呆刪t業(yè)區(qū)痣抽方式廚回溝舉機(jī)有桿泵匣電港泵設(shè)計(jì)視式O星丈產(chǎn)量複辿走產(chǎn)塑取擬HR并類別E醐樣泵E時(shí)諦泵爹相濟(jì)計(jì)算方法 M*e* ierrrBr QtciifiO 卩涎鋅-斑 ilL陸Q SrkLfj-«ski?± Q AZIEi±產(chǎn)腿分折力法H保存睜關(guān)閔Q 采i?扌彌（FI JfS Ftirdbris © ChttiS

5、Qds田規(guī)底tt古T的尸能曲慕乳 4D 枷 斛 W U0 140 m m 阿 EK刑Q離Q嚴(yán)権晝“-朝0二"igox eo.pxaiuDt 和.ox 別.呻 =ej.肺 -他腫 80.僑對(duì)各種采油方式在區(qū)塊的適應(yīng)性分別作出模擬H冊(cè)衆(zhòng)機(jī)模擬iliJ二亙區(qū)神程|5” 沖枚 |3Jp? 關(guān)閉序號(hào)含水率bo菊3指數(shù)貳裁”配產(chǎn)械雖G?討拓泵徑伽】沖程沖波設(shè)計(jì)產(chǎn)演量匚”酬泵裸血泵效聞系妊效率貓)IQ. W5 0022.22的,口0003. QQ91,111025.222T 0Q21. DQL32Q.DO6.0026.2583.005. 003.0035.311C13.8431 0024.0030

6、. TO7.0031.4383.005 003. 0041.211002.84350027.003540.007.5038.3383.005 003. 0045. 19992.19390030. 0050.007.2046.0083.00S 003. 0047,31M3. 3440.0032,00B780.008,0050.0083.005. 003. 0055.81053.654S 0037.0070.007.5063.3383 oa5. 003.QQ54.30908,3246 0038.00880.003.6090.0083.005. 003. 0064.®882.0756. C

7、046.00223綜合評(píng)價(jià)采用模糊數(shù)學(xué)的方法，對(duì)整個(gè)區(qū)塊的采油方式作出評(píng)價(jià)，按照決策系數(shù)選出最適應(yīng)的米油方式T1曾水3)»蒔梁機(jī)*電潛泵*摞桿泵*射疣泵838231T67574采油方式曲線-關(guān)閉©/縮放移動(dòng)+坐標(biāo)尿圖形| 亍設(shè)置O保存+昌打印古TCO井采油方式選擇決策系數(shù)曲線2.3單井優(yōu)化設(shè)計(jì)2.3.1產(chǎn)能預(yù)測(cè)R /+縮放移動(dòng)+坐存 曲團(tuán)形 ® T設(shè)當(dāng) 巴保存b營(yíng)打印5050?0產(chǎn)液量X3甩)£4 206 64 2 08 6 42 o ® 6 4 2 O-33 2-32 221111 1 8出臨嚶休10£0$040 油水復(fù)合工卩常去

8、一親鍛指數(shù)CPD任 F毗法計(jì)算2.3.2自噴井預(yù)測(cè)前氐壓力他；=n?n tS2二燥存 口盯印39 767J+輛I =1融 +坐標(biāo)人醫(yī)1充山“垢/：中冴周埜意屈主分析曲邀廣編故移動(dòng) +坐標(biāo)山國(guó)帶0 J設(shè)査一保存旨打印井口書宜分析252井口壓力WFG :地層壓力恤韻:：|含水車加：| fiTa計(jì)首建果聽(tīng)關(guān)閉ifiEQlPK): | 13?»二騙轂I判斷單井能否自噴，計(jì)算最大自噴產(chǎn)量，確定停噴時(shí)間2.3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)新井或者老井的各種采油方式進(jìn)行分析，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)斤o皿jn祗丙E El O冷LTT； o ；«體n r B0 PDKEhr.i.1 MM¥笊7BiT i

9、DfTDJFEVAiMH4I4NIflaMESiWjMKU< -H.iL-M1 -H1 H4.Hi * M*194It isM UT tor »tnT«t111i.ti*/MbyftWt w4 i.2i1.30«n如 a* iH：i3 43a hZ4H.1JI54 -B4 43U 31n <ijIfvHi4t 41MS.31 KL4也n韓K科A MJt nM當(dāng)K MLI 41$和r證tf 4lHitv>»» 2ta h2.3.4井筒溫度壓力計(jì)算95IM hl壓力BTiJiJEi" C)fGCb/i)牝 L3$)Hl彌

10、1WTIT. 2TB.E«.KJ inQ trtISSiSLBE9ie vTS 90 KJ 4葉M廊L93314 475 iQ 3T£對(duì)0 ELT1510 4T4 50 «I 31O ft2VIi rarIfi 0T3 Ko n2 »0 SIAtLETB15 TTJ To «Z 35a «iJA3015 4Tl 90 4S£ na«>*ssL5T7巧0TI.D0輯ISRS«gM 4帕eQ 5B2郭STsmLidl£ .7fl3 B0 902 200 T理*aAHIQ T翳31 22 nn&

11、gt; e踱V4SBL10 45fi 41.27Z £He翻BZZin z5T T33£ 11a eABE颶惟算!O Or Ik "E Tin方法® Hikf占-盼“©法Q 跡i咱11耳擢H壓力0 iffO ftBiUEa口 曲弗表!m世口 A#*E( itfe>三、軟件設(shè)計(jì)思路3.1游梁機(jī)有桿泵抽油游梁機(jī)有桿泵抽油模擬器以抽油井的供排協(xié)調(diào)為原則，首先繪制油井供液能力曲線，然后根據(jù)游梁式抽油系統(tǒng)可能的泵徑（D p）、沖程（S ）、沖次（n ）組合共有mXnXp組，繪制抽油泵排出特性曲線，構(gòu)成油井的“供排協(xié)調(diào)圖”。在泵的排量滿足產(chǎn)量要求的同

12、時(shí)，選取適當(dāng)?shù)谋眯?、井下效率范圍?duì)應(yīng)的抽汲參數(shù)組合作為入選結(jié)果，對(duì)入 選方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后產(chǎn)生最佳方案。圖2游梁機(jī)有桿泵抽油模擬器程序框圖3.2電潛泵抽油IPR)電潛泵抽油生產(chǎn)系統(tǒng)模擬器是以油井生產(chǎn)系統(tǒng)為對(duì)象，以油井供液能力（為依據(jù)，以整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)，把獲得規(guī)定產(chǎn)量（或給定設(shè)備下）下的最高效率和最低能耗作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在設(shè)計(jì)中采用了系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分析的方法。主要計(jì)算包括：（1）計(jì)算油井供液能力（IPR）； （2）確定合理的下泵深度和排液量；（3）優(yōu)選電潛泵泵型和確定 合理的泵級(jí)數(shù)；（4）選擇符合功率要求的電機(jī)；（5）計(jì)算井下壓力、溫度、泵效、功率、效率等工況參數(shù)。給定產(chǎn)量求流壓井口溫度Twh求泵

13、深及沉沒(méi)壓力求排出壓力及泵出口溫度TPMO計(jì)算泵出口溫度TTTIITTT-TPMO<2Twh+A TwhII否是選擇電機(jī)I圖3電潛泵抽油模擬器程序框圖3.3地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵抽油打印結(jié)果地面驅(qū)動(dòng)螺桿桿泵抽油模擬器是在滿足由油井供液能力所確定的產(chǎn)量的前提下確定下泵深度、選擇泵型和計(jì)算工作參數(shù)，使效率最高和能耗最小。設(shè)計(jì)時(shí)分別以井口壓 力和油藏壓力為起點(diǎn)計(jì)算泵的排出壓力和入口壓力，根據(jù)產(chǎn)量按選定泵型后，根據(jù)修正 后的特性曲線和設(shè)計(jì)排量求出泵的實(shí)際揚(yáng)程、功率和效率。利用泵兩端的壓差和泵的單 級(jí)揚(yáng)程可計(jì)算出泵的泵排量、泵效率和功率等。計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，流入動(dòng)態(tài)關(guān)系（IPR） 曲線采用了油氣水三相流動(dòng)

14、時(shí)的廣義IPR曲線方法等多種方法；垂直管流的壓降計(jì)算采 用了油氣水多相管流計(jì)算方法，把獲得規(guī)定泵口壓力下的最高產(chǎn)量和最低能耗為設(shè)計(jì) 目標(biāo)，并獲得螺桿泵機(jī)組工作參數(shù)（泵型、泵深、桿柱組合等）和工況指標(biāo)（載荷、功率、 效率、噸油耗電量等）等參數(shù)。輸入基本數(shù)據(jù)和泵的數(shù)據(jù)計(jì)算IPR曲線確定最大產(chǎn)量 QtmJ叨確定最大的配產(chǎn)系數(shù) KQ確定設(shè)計(jì)產(chǎn)量Qp=KQ*Qtm計(jì)算井底流壓井筒溫度，壓力分布確定下泵深度泵充滿系數(shù)法確定沉沒(méi)度法計(jì)算泵口壓力溫度以及井口到泵口的沿程溫度，壓力分布選泵自動(dòng)選泵人工選泵能否選出泵KQ=KQ-0.05桿柱設(shè)計(jì)與校核圖4地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵抽油程序框圖3.4射流泵抽油射流泵抽油生產(chǎn)系統(tǒng)

15、模擬器是以油井生產(chǎn)系統(tǒng)為對(duì)象，以油井供液能力（IPR）為依據(jù)，以整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)，把獲得規(guī)定產(chǎn)量（或給定設(shè)備下）下的最高效率和最低能耗作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在設(shè)計(jì)中采油了系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分析的方法。主要計(jì)算包括：（1）計(jì)算油井供液能力（IPR）;（2）確定合理的下泵深度和排液量;（3）優(yōu)選射流泵泵型和確定合理的噴嘴和喉管直徑；（4）選擇符合功率要求的地面泵;（5）計(jì)算井下壓力、溫度、泵效、功率、效率等工況參數(shù)。輸入原始數(shù)據(jù)根據(jù)油層生產(chǎn)情況計(jì)算 IPR曲線，計(jì)算設(shè)計(jì)產(chǎn)量下的流壓、泵掛深度計(jì)算泵的沉沒(méi)壓力、吸入口溫度以及排出壓力根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)力液進(jìn)入噴嘴前的壓力以及舉升率根據(jù)特性曲線選擇噴射率以及泵效增大

16、地面壓力泵效v 15%減少產(chǎn)量地面壓力額定壓力計(jì)算動(dòng)力液的流量根據(jù)流量計(jì)算噴嘴與喉管的直徑選擇標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴與喉管以及計(jì)算面積比是否氣蝕計(jì)算地面功率以及井口溫度圖5射流泵抽油模擬器程序流程圖3.5氣舉采油氣舉采油模擬器對(duì)氣舉井系統(tǒng)工作進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，一般是從給定的注入高壓氣體的壓力出發(fā)，因?yàn)樽鈮毫Ξ?dāng)油田開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)已確定。因此，氣舉井工作的優(yōu)化就是確定注 入高壓氣體的流量（耗量），保證以一定的最優(yōu)化準(zhǔn)則取出相應(yīng)數(shù)量的原油。氣舉井系 統(tǒng)工作的優(yōu)化準(zhǔn)則有以下3個(gè)：（1）當(dāng)給定注氣量時(shí)，保證最大的總采油量；（2）當(dāng)給 定注氣量或注氣量無(wú)限制時(shí)，保證當(dāng)前最大的利潤(rùn)值；（3）當(dāng)給定采油量時(shí)，保證最少的注氣量。為了確定最優(yōu)的注氣量，必須計(jì)算氣舉時(shí)氣液混合物沿油管柱的壓力分布規(guī)律，以 建立當(dāng)?shù)貙雍?/p>