采油工程--第二章：自喷与气举采油

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1、第二章自喷与气举采油1、自喷井生产系统分析2、气举采油原理及油井举升系统设计方法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到地面所用的工艺方式和方法。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生产的四个基本流动过程地面水平或倾斜管流地层渗流井筒多相管流嘴流—生产流体通过油嘴(节流器)的流动自喷井所特有的流动完整的自

2、喷井生产系统的压力损失示意图回压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分离器压力Psep嘴损＝Pt－Ph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、自喷井节点分析节点系统分析法：它是应用系统工程原理，以油井生产系统为对象把从油藏到地面分离器所构成的整个油井生产系统按不同的流动规律分成若干个流动子系统，在每个流动子系统的起始及衔接处设置节点。在分析研究各个子系统流动规律的基础上分析各子系统的相互关系及其各自

3、对整个系统工作的影响，为优化系统运行参数和进行系统调控提供依据。节点系统分析对象：整个油井生产系统自喷井生产系统组成：油藏渗流子系统井筒流动子系统油嘴(节流器)流动子系统地面管流子系统自喷井生产系统节点位置1、分离器2、地面油嘴3、井口4、安全阀5、节流器6、Pwf7、Pwfs8、Pr9、集气管网10、油罐节点系统分析实质：协调条件质量守恒能量(压力)守恒热量守恒协调理论在采油应用方面的发展求解点的选择：主要取决于所要研究解决的问题。求解点：为使问题获得解决的节点。协调曲线示意图节点流入曲线节点流出曲线协调点(一)油藏与油管两个子系统的节点分析管鞋压力与产量关系曲线给定已知条件：油藏深度；

4、油管直径；气油比；含水；油、气、水密度；油藏压力；饱和压力(低于油层压力)及单相流时的采油指数。节点（井底）流入曲线:IPR曲线节点（井底）流出曲线:已知井口油压，设定一组产量，通过井筒多相流计算得到一组管鞋压力。交点：该系统在所给条件下可获得的油井产量及相应的井底流压。1)井底为求解点当油压已知时，可以井底为求解点。油压与产量的关系曲线2)井口为求解点（油压不确定）设定一组产量，通过IPR曲线A可计算出一组井底流压，然后通过井筒多相流计算可得一组井口油压曲线B。节点（井口）流入曲线：油压与产量的关系曲线IPR曲线Pa-Pb是在油管中消耗的压力曲线B的形状：油管的上下压差(Pa-Pb)并不

5、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。应用：计算出任意产量下的井口油压的大小，并用于预测油井能否自喷。(二)从油藏到分离器无油嘴系统的节点分析方法1)井底为求解点给定的已知条件：分离器压力；油藏深度；油藏压力；饱和压力(低于油层压力)及单相流时的采油指数J等。由于选取中间节点(井底)为求解点，求解时，要从两端(井底和分离器)开始，设定一组流量，对这两部分分别计算至求解点上的压力(井底流压，亦即油管鞋压力)与流量的关系曲线。生产系统从井底分成两部分：油藏中的流动；从油管入口到分离器的管流系统。简单管流系统求解点在井

6、底的解节点（井底）流入曲线：油藏中流动的IPR曲线；节点（井底）流出曲线：以分离器压力为起点通过水平或倾斜管流计算得井口油压，再通过井筒多相流计算得油管入口压力与流量的关系曲线。交点：在所给条件下可获得的油井产量及相应的井底流压。②研究油井由于污染或采取增产措施对油井产量的影响选取井底为求解点的目的①预测油藏压力降低后的未来油井产量油井流动效率改变的影响预测未来产量2)井口为求解点地面管线和分离器部分油管和油藏部分生产系统分为地面管线和分离器、油管和油藏两个子系统。求解点在井口的解流出曲线：以分离器压力为起点计算地面管流动态曲线。流入曲线：油藏压力为起点计算不同流量下的井口压力，即油管及油

7、藏的动态曲线。交点：产量及井口压力。求解点选在井口的目的研究不同直径油管和出油管线对生产动态的影响，便于选择油管及出油管线的直径。不同直径的油管和出油管线的井口解3)分离器为求解点分离压力与产量关系以油藏为起点，分离器为终点，计算并绘制分离器压力与产量关系曲线交点：给定分离器压力下的产量（实际生产中，分离器压力通常调为定值）分离器压力对不同油井产量的影响研究分离器压力对各类油井生产的影响说明：分离器压力对后续工程设备选择