第2章自喷与气举采油2008

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1、第二章自喷与气举采油Chapter2Flowing&GasLift自喷井生产系统分析TheDesignandAnalysisofFlowingProductionSystem气举采油原理及油井举升系统设计方法TheDesignandAnalysisofGasLiftProductionSystem人工举升采油自喷采油采油方法分类人工给井筒流体增加能量将井底原油举升至地面的采油方式。利用油层自身能量将原油举升到地面的采油方式。采油方法：将流到井底的原油采至地面所用的工艺方法和方式。人工举升采油有杆泵采油无杆泵采油常规有杆泵采

2、油地面驱动螺杆泵采油气举采油电动潜油离心泵采油水力活塞泵采油电动潜油螺杆泵采油射流泵采油柱塞泵采油第一节自喷井生产系统分析一、自喷井生产系统组成自喷井基本流动过程：油嘴到分离器的流动油藏到井底的流动井底到井口的流动井口通过油嘴的流动每个过程衔接处的质量流量相等；前一过程的剩余压力等于下一过程的起点压力。自喷井协调生产的原因：完整的自喷井生产系统的压力损失示意图穿过地面油嘴的压力损失回压Ph油藏压力Pe井底流压Pwf油藏中的压力损失＝Pe－Pwf油压Pt井筒中的压力损失＝Pwf－Pt地面出油管线中的压力损失＝Ph－Psep分

3、离器压力Psep嘴损＝Pt－Ph套压Pc油井自喷生产的条件油气水混合物从地层流至计量站分离器总的压力损失为：生产压差＋井筒损失＋油嘴损失＋地面管线损失油井自喷生产的条件二、自喷井节点分析NodalSystemsAnalysis节点系统分析法：应用系统工程原理，把整个油井生产系统分成若干子系统，研究各子系统间的相互关系及其对整个系统工作的影响，为系统优化运行及参数调控提供依据。节点（node）：油气井生产过程中的某个位置。普通节点：两段不同流动过程的衔接点，不产生与流量有关的压降。函数节点：节流装置两端压降与流量有关，称为函

4、数节点解节点（solutionnode）：系统中间的某个节点，将系统分为流入和流出两部分。自喷井生产系统节点位置节点划分依据：流体的流动规律①—分离器②—地面油嘴③—井口④—安全阀（海上油井）⑤—节流器（海上油井）⑥—井底流压Pwf⑦—井底油层面上的压力Pwfs⑧—平均地层压力Pr⑨—集气管网⑩—油罐1.地层与油管流动的协调协调条件：地层产量=油管排量分析目标：分析方法：12井底流压=油管排出地层产量所需的管鞋压力不同地层和井筒条件下流压与产量的关系，根据条件，应用图解法确定协调点。12C绘制IPR曲线已知油压，求解井底流

5、压。12绘制井筒油管工作曲线一组多相流计算方法3C点为协调点，对应的产量及井底流压为系统协调生产时可获得的油井产量及相应的井底流压。1)井底为求解点绘制IPR曲线已知井底流压，求解井口油压。12绘制井筒油管工作曲线3得出不同产量下的井口油压，用于预测油井能否自喷。一组多相流计算方法IPR曲线12C2)井口为求解点油管的压力差（Pwf-Pt）并不总是随着产量的增加而加大。产量低时，管内流速低，滑脱损失大；产量高时，摩擦损失大，这两种情况均可造成管内压力损耗大。12C２.地层－油管－地面流动的协调1)井底为求解点地层中的流动；

6、从油管入口到分离器的管流。简单管流系统生产系统从井底分成两部分：设定一组流量，分别从井底和分离器开始，求井底流压与流量的关系曲线。已知分离器Psep和地层Pr。绘制IPR曲线（流入曲线）12绘制地面管线－油管流动工作曲线（流出曲线）3C点为协调点。12C多相流计算方法多相流计算方法一组一组渗流方程2)井口为求解点已知分离器Psep和地层Pr。生产系统分为分离器－地面管线、地层－油管两个子系统。地面管线和分离器部分油管和油藏部分绘制流入曲线12绘制流出曲线3分析不同直径油管和出油管线对产量的影响多相流计算方法一组IPR曲线多

7、相流计算方法12３)以分离器为求解点已知地层压力Pr以油藏为起点，分离器为终点，只有流入部分。IPR曲线多相垂直管流地面管流1绘制分离器压力与产量关系曲线21C根据配产选择分离器压力4)以油藏为求解点已知分离器压力Psep以油藏为起点，分离器为终点，只有流出部分。IPR曲线多相垂直管流地面管流1绘制平均地层压力与产量关系曲线2分析平均地层压力对产量的影响1３.地层-油管-油嘴流动的协调⑴嘴流规律（ChokeFlow）PtPbd临界流动：流体的流速达到压力波在流体介质中的传播速度即声波速度时的流动状态。油、气混合物到达井口时

8、，在油嘴前的油压和油嘴后的回压作用下通过油嘴。由于此处气体膨胀，混合物体积流量很大，油嘴直径又很小，混合物流经油嘴时流速极高，可能达到临界流动。空气流过喷管的临界压力比为：天然气流过喷管的临界压力比为：QP2/P11(P2/P1)c临界流亚临界流临界流动的特点：流量不受嘴后压力变化的影响，而只与嘴前的压