采油工程21學(xué)習(xí)教案

1、采油(ci yu)工程21第一頁，共31頁。2二、油井二、油井(yujng)(yujng)流入動(dòng)態(tài)流入動(dòng)態(tài)油井流入動(dòng)態(tài)：油井產(chǎn)量與井底(jn d)流動(dòng)壓力的關(guān)系典型(dinxng)的流入動(dòng)態(tài)曲線第1頁/共31頁第二頁，共31頁。31、單相液體(yt)流入動(dòng)態(tài)asrrBPPhkqweoowfroo21ln)(2供給(gngj)邊緣壓力不變圓形地層中心一口井的產(chǎn)量公式為：asrrBPPhkqweoowfroo43ln)(2圓形封閉油藏，擬穩(wěn)態(tài)條件下的油井(yujng)產(chǎn)量公式為：第2頁/共31頁第三頁，共31頁。4泄油面積形狀(xngzhun)與油井的位置系數(shù) 對(duì)于非圓形封閉泄油面積的油井產(chǎn)量公式

2、，可根據(jù)(gnj)泄油面積和油井位置進(jìn)行校正。Xrrwe第3頁/共31頁第四頁，共31頁。5)PP(s21XlnBhak2qwfroooo)PP(s43XlnBhak2qwfroooo1、單相液體(yt)流入動(dòng)態(tài))(wfroPPJq采油(液)指數(shù)： 單位生產(chǎn)壓差下油井產(chǎn)油(液)量，反映油層性質(zhì)、厚度、流體物性、完井條件(tiojin)及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo)。第4頁/共31頁第五頁，共31頁。6單相流動(dòng)時(shí)的IPR曲線為直線；斜率的負(fù)倒數(shù)便是采油指數(shù)；縱坐標(biāo)(zubio)（壓力坐標(biāo)(zubio)）上的截距即為油層壓力；反求地層參數(shù)； 單相(dn xin)液體流入動(dòng)態(tài)小結(jié)第5頁/共31

3、頁第六頁，共31頁。7條件：當(dāng)油井產(chǎn)量(chnling)很高時(shí)，在井底附近將出現(xiàn)非達(dá)西滲流：單相液體流入動(dòng)態(tài)(dngti)非達(dá)西滲流如果在單相流動(dòng)條件出現(xiàn)非達(dá)西滲濾，也可利用試井所得的產(chǎn)量(chnling)和壓力資料求得C和D值。 由試井資料繪制的 直線的斜率為D，其截距則為C。 qPPwfr/qDqCqPPwfr2DqCqPPwfr第6頁/共31頁第七頁，共31頁。82、油氣(yuq)兩相滲流時(shí)的流入動(dòng)態(tài) 通常結(jié)合生產(chǎn)資料(shngchnzlio)來繪制IPR曲線（如Vogel方法）1）垂直井油氣兩相滲流(shn li)時(shí)油井產(chǎn)量公式為：drdpBhrkqoooo2kkkorodpBKrrk

4、hqewfPPooroweoln2=f(p)第7頁/共31頁第八頁，共31頁。92）Vogel 方法(fngf)： 2max8 .02 .01rwfrwfooPPPPqqVogel 曲線(qxin)：可看作是溶解氣驅(qū)油藏滲流方程通解的近似解 2、油氣(yuq)兩相滲流時(shí)的流入動(dòng)態(tài)第8頁/共31頁第九頁，共31頁。10 計(jì)算 ：maxoqmax28 . 02 . 01orwfrwfoqPPPPq 根據(jù)給定的流壓及計(jì)算的相應(yīng)(xingyng)產(chǎn)量繪制IPR曲線。 給定不同流壓，計(jì)算相應(yīng)(xingyng)的產(chǎn)量： 情況(qngkung)一：已知地層壓力和一個(gè)工作點(diǎn)：3）利用Vogel方程繪制IPR曲

5、線2max8 . 02 . 01rtestwfrtestwftestooPPPPqq第9頁/共31頁第十頁，共31頁。11 情況二：油藏壓力(yl)未知，已知兩個(gè)工作點(diǎn) 油藏平均壓力和 的計(jì)算maxoq 根據(jù)給定的流壓及計(jì)算的相應(yīng)(xingyng)產(chǎn)量繪制IPR曲線 給定不同流壓，計(jì)算(j sun)相應(yīng)的產(chǎn)量211max18 . 02 . 01rtestwfrtestwfotestoPPPPqq）（）（）（222max28 . 02 . 01rtestwfrtestwfotestoPPPPqq）（）（）（第10頁/共31頁第十一頁，共31頁。124）非完善(wnshn)井Vogel方程的修正油

6、水井的非完善性： 打開性質(zhì)不完善；如射孔完成 打開程度不完善；如未全部(qunb)鉆穿油層 打開程度和打開性質(zhì)雙重不完善 油層受到損害 酸化、壓裂等措施第11頁/共31頁第十二頁，共31頁。13同產(chǎn)量完善井和非完善井周圍(zhuwi)的壓力分布示意圖第12頁/共31頁第十三頁，共31頁。14完善井:weoowfeoorrlnB)PP( hk2q非完善井:wssseooowfeorrlnk1rrlnk1B)PP( h2q令：wssorrkksln1shkBqPoooosk2非完善(wnshn)井附加壓力降:wssooooowfwfskrrkkhkBqPPPln12則：表皮(biop)系數(shù)第13頁

7、/共31頁第十四頁，共31頁。15油井(yujng)的流動(dòng)效率（FE）：油井(yujng)的理想生產(chǎn)壓差與實(shí)際生產(chǎn)壓差之比。0s1FE油層受污染的不完善井，0s1FE完善井,0s1FE增產(chǎn)措施后的超完善井，wfrskwfrwfrwfrpppppppppFE第14頁/共31頁第十五頁，共31頁。16Standing 無因次IPR曲線(qxin)Standing方法(fngf)(FE=0.51.5)4）非完善(wnshn)井Vogel方程的修正第15頁/共31頁第十六頁，共31頁。17StandingStanding方法計(jì)算方法計(jì)算(j sun)(j sun)不完善井不完善井IPRIPR曲線的步曲

8、線的步驟：驟：2)1max(8 . 02 . 01rwfrwfoFEoPPPPqqFEPPPPwfrrwf)( 計(jì)算(j sun)在FE=1時(shí)最大產(chǎn)量21max8 .02 .01rwfrwfFEooPPPPqq 預(yù)測(cè)不同流壓下的產(chǎn)量 根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制(huzh)IPR曲線Vogel 方程第16頁/共31頁第十七頁，共31頁。18dpBKs43rrlnkh2qrwfPPooroweo 基本公式 當(dāng)油藏壓力高于飽和壓力，而井底流動(dòng)壓力低于飽和壓力時(shí)，油藏中將同時(shí)存在單相和兩相流動(dòng)，擬穩(wěn)態(tài)條件下產(chǎn)量(chnling)的一般表達(dá)式為:時(shí)的流入動(dòng)態(tài)(dngti)wfbrPPp、3第17頁/共31頁第十八

9、頁，共31頁。19 計(jì)算方法單相(dn xin)達(dá)西滲流Vogel方程(fngchng)組合型IPR方法(fngf)組合型IPR曲線第18頁/共31頁第十九頁，共31頁。20)(8 . 02 . 01 2bwfbwfcboPPPPqqq) 1(8 . 18 . 1brbbcPPqJPq)(brbPPJq流壓等于飽和壓力時(shí)的產(chǎn)量為：)(8 . 0)(2 . 01 8 . 12bwfbwfbbroPPPPPPPqJ 當(dāng) 時(shí)，由于油藏中全部為單相液體流動(dòng)。bwfPP 當(dāng) 后，油藏中出現(xiàn)兩相流動(dòng)。bwfPP)(wfroPPJq流入動(dòng)態(tài)公式為：直線段采油(ci yu)指數(shù)第19頁/共31頁第二十頁，共3

10、1頁。21Petrobras提出了計(jì)算三相流動(dòng)IPR曲線(qxin)的方法。綜合IPR曲線(qxin)的實(shí)質(zhì): 按含水率取純油IPR曲線(qxin)和水IPR曲線(qxin)的加權(quán)平均值。當(dāng)已知測(cè)試點(diǎn)計(jì)算采液指數(shù)時(shí)，是按產(chǎn)量加權(quán)平均；當(dāng)預(yù)測(cè)產(chǎn)量或流壓時(shí)是按流壓加權(quán)平均。油氣水三相IPR 曲線4、油氣水三相(sn xin)IPR曲線第20頁/共31頁第二十一頁，共31頁。22井筒多相流理論： 研究各種舉升方式油井生產(chǎn)規(guī)律(gul)理論基礎(chǔ)研究特點(diǎn)：流動(dòng)(lidng)復(fù)雜性、無嚴(yán)格數(shù)學(xué)解研究途徑：基本流動(dòng)方程 實(shí)驗(yàn)資料相關(guān)因次分析(fnx) 近似關(guān)系三、井筒內(nèi)氣液兩相流基本概念第21頁/共31頁第

11、二十二頁，共31頁。23氣液兩相流動(dòng)(lidng)與單相液流的比較比較項(xiàng)目 單相液流 氣液兩相流 能量來源 井底流壓 井底流壓 氣體膨脹能 能量損失 重力損失 摩擦損失 重力損失 摩擦損失 動(dòng)能損失 流動(dòng)型態(tài) 基本不變 流型變化 能量關(guān)系 簡單 復(fù)雜 （一）井筒氣液兩相流動(dòng)(lidng)的特性第22頁/共31頁第二十三頁，共31頁。24 純液流當(dāng)井筒壓力大于飽和壓力時(shí)，天然氣溶解在原油(yunyu)中，產(chǎn)液呈單相液流。泡流井筒壓力稍低于飽和壓力時(shí)，溶解氣開始從油中分離出來，氣體都以小氣泡分散在液相中。（二）流動(dòng)(lidng)型態(tài)的變化第23頁/共31頁第二十四頁，共31頁。25段塞流 當(dāng)混合物

12、繼續(xù)向上流動(dòng)，壓力逐漸降低，氣體不斷膨脹(png zhng)，小氣泡將合并成大氣泡，直到能夠占據(jù)整個(gè)油管斷面時(shí)，井筒內(nèi)將形成一段液一段氣的結(jié)構(gòu)。第24頁/共31頁第二十五頁，共31頁。26環(huán)流 油管中心是連續(xù)的氣流而管壁(un b)為油環(huán)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。第25頁/共31頁第二十六頁，共31頁。27霧流 氣體的體積流量增加到足夠大時(shí)，油管中內(nèi)流動(dòng)的氣流芯子將變得很粗，沿管壁(un b)流動(dòng)的油環(huán)變得很薄，絕大部分油以小油滴分散在氣流中。第26頁/共31頁第二十七頁，共31頁。28流態(tài)小結(jié)： 油井生產(chǎn)(shngchn)中可能出現(xiàn)的流型自下而上依次為：純油流、泡流、段塞流、環(huán)流和霧流。 實(shí)際上，在同一口

13、井內(nèi)，一般不會(huì)出現(xiàn)完整的流型變化。純油流泡流段塞流環(huán)流(hun li)霧流第27頁/共31頁第二十八頁，共31頁。29四、井筒氣液兩相流動(dòng)(lidng)的特性1、滑脫(hu tu)損失概念因滑脫而產(chǎn)生(chnshng)的附加壓力損失滑脫損失的實(shí)質(zhì)： 液相的流動(dòng)斷面增大引起混合物密度的增加。單位管長上滑脫損失為：氣液兩相流流動(dòng)斷面簡圖mmmlmff第28頁/共31頁第二十九頁，共31頁。30 關(guān)系曲線 )/(12PPfG 1112kkckPP根據(jù)熱力學(xué)理論，氣體流動(dòng)的臨界壓力比為：52801.PPc空氣流過噴管(pn un)的臨界壓力比為：546. 0PP1c天然氣流過噴管(pn un)的臨界壓力比為：結(jié)論：在臨界流動(dòng)(lidng)條件下，流量不受嘴后壓力變化的影響。2、嘴流規(guī)律第