气井生产系统节点分析课件.ppt

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1、气井生产系统节点分析1◆生产系统分析（节点分析）：运用系统工程理论将地层流体的渗流、举升管垂直流动和地面集输系统视为一个完整的采气生产系统，进行整体优化分析，使整个气井生产系统不仅在局部上合理，而且在整体上处于最优状态。◆用途：设计和评价气井生产系统中各部件的优劣。气井节点分析理论、方法、用途和步骤。2汇报提纲一、气井生产系统分析二、普通节点分析三、函数节点分析3（一）气井生产系统气井生产系统：由储层、油管、针形阀、地面集气管线、分离器等多个部件串联组成。4◆气井生产系统的特点：l流动过程多；-从气藏外边界到

2、钻开的气层表面；-从射孔完井段到井底；-从井底到井口的垂直或倾斜管流；-从井口经集气管线到分离器的水平或倾斜管流。l流动规律不同,各部分压力损失不一样，与内部参数有关。（一）气井生产系统51、气藏中气体向气井的渗流气体通过孔隙或裂缝向井底流动：l不同孔隙介质；l不同流体介质（单相气流、气水两相流、气油两相流）；l不同驱动类型和驱动机理；l不同开采方式。渗流阻力、压力损失不同气井流入动态不同61、气藏中气体向气井的渗流气井流入动态：气藏中气体向气井渗流的特性，描述气层产量与井底流压的基本关系，反映气层向井供气的

3、能力，对气井生产系统分析至关重要。（1）单相气体渗流（2）气水井流入动态（3）凝析气井流入动态7（1）单相气体渗流◆均质气藏：l产能试井（例如系统试井、等时试井、修正等时试井）→指数式和二项式产能公式；l单点法（一点测试法）；lJones理论公式（二项式产能公式）。◆多层气藏和裂缝性气藏：l不同气藏类型的现代试井理论模型；l气井单井数值模拟器。8（2）气水井流入动态两相流，一般采用Vogel方程。◆边水气藏◆底水气藏◆气水同层的气藏采用气井单井数值模拟器9（3）凝析气井流入动态当井底流压低于露点压力时，井底附

4、近有凝析液析出，地层中出现三个区：采用气井单井数值模拟器l油气两相可动区；l油相不可动而气相可动区；l单相气区。102、气体通过完井段的流动◆完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关：分析各种完井方式的总表皮系数，确定流体通过完井段的阻力损失。◆射孔完井是目前应用最普遍的完井方法：影响其流入特性的主要参数有射孔密度、孔径、孔深、孔眼分布相位及压实损害程度。113、气体沿垂直或倾斜油管举升的流动◆油管的压力损失整个生产系统总压降的主要部分l举升压力损失；l摩阻压力损失；l高产气井还包括动能损失。单相气体lCull

5、ender&Smith法；l平均温度和偏差系数法。123、气体沿垂直或倾斜油管举升的流动气水两相流l半经验模型：Hagedorn-Brown、Duns-Ros、Orkiszewski、Beggs-Brill、Mukherjee-Brill、Aziz等。l机理模型：如PEPITE、WELLSIM、TUFFP、OLGA、TACITE等凝析气井压力损失的预测，除考虑油气两相流，还要考虑流体相态的变化。134、气体通过井口节流装置的流动井口针型阀或气嘴的节流过程。5、气体在地面水平管中的流动压力损失主要是管内流动摩阻

6、。站内流动：气咀、针阀。（一）气井生产系统14对实际的气井生产系统进行分析时，需要将实际系统加以抽象，以便能进行数学表述，这时的气井生产系统称为生产井模型。（一）气井生产系统15◆基本思想l在系统某部位（如井底）设置解节点；l对每一部分的压力损失进行定量评估；l对影响流入和流出解节点能量的各种因素进行逐一评价和优选。◆基本出发点l系统中任何一点的压力是唯一的；l在稳定条件下，系统各环节流入和流出流体的质量守恒。（二）气井生产系统分析161、节点的设置◆定义节点（Nodal）是一位置概念，是系统中任一位置。◆目

7、的将系统划分为若干相对独立，相互联系的部分。l地层流入段；l完井段；l油管流动段；l地面管流段。171、节点的设置◆节点分类l普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。l函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。18◆主要节点一般取８个节点1、节点的设置l普通节点地层、井底、井口、分离器l函数节点完井段、井底气嘴、井下安全阀、地面气嘴192、解节点的选择◆解节点的定义在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解节点（Solutionnode）

8、。202、解节点的选择◆解节点将气井生产系统分为两大部分l流入(Inflow)部分：始节点到解节点包括的部分l流出(Outflow)部分：解节点到末节点包括的部分21◆选择原则l解节点的选择与系统分析的最终结果无关。可以在生产系统内任意选择；l原则上要依照所要求的目的而定，所选解节点应尽可能靠近分析的对象。2、解节点的选择223、流入和流出动态特性◆系统参数变化引起解节点压力和流量变化压力产量流入流