节点分析在气井中的应用.ppt

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1、节点分析在气井中的应用主讲：钟海全2018年生产系统分析节点系统分析（nodalsystemsanalysis）方法简称节点分析，是把油气从地层到用户的流动作为一个研究对象，对全系统的压力损耗进行综合分析。基本思想：在系统中某部位（如井底）设置节点，将油气井系统各部分的压力损失相互关联起来，对每一部分的压力损失进行定量评估，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，从而实现全系统的优化生产，发挥井的最大潜能。核心内容：分析系统各组成部分的压力损失。气体增压机分离器液体地层渗流垂直管流嘴流地面管流稳定流动后，每个流动过程衔接处的质量流量相等；前一过程

2、的剩余压力等于下一过程的起点压力，是前一过程的阻力，而是下一过程的动力。气井基本流动过程节点分析在气井中的运用节点系统分析方法同样是研究气井生产系统的得力工具。其分析方法同油井类似，只是渗流和管流压降规律有所不同。（一）气井油管尺寸优选气井中油管至少有四种作用：首先，如果在靠近井底处下有封隔器，则可以保护套管不受油管内流体的高压作用。其次，它可以保护套管不受液体的腐蚀作用。第三，如果油管尺寸合理，可使井内不会滞留液体，可避免发生冲蚀作用。第四，油管尺寸应该足够大，使气井能通过最大的气量。（一）气井油管尺寸优选（1）低产气井优选管柱例10某低产气井平均地层压力30

3、MPa，井深H=3000m，井底温度Twf=90℃，井口温度Twh=10℃，井口压力pwh=6MPa，不含水，天然气相对密度γg=0.6，气井产能方程为，分析不同油管尺寸下的产气量。解：采用类似于例4的计算方法，选井底为解节点，先从地层压力开始，按二项式产能方程计算流入动态曲线IPR；从井口压力开始，按H-B方法计算不同油管尺寸1.315in（内径26.6mm）、1.660in(内径35.1mm)、1.900in(内径40.9mm)、23/8in(内径50.7mm)、27/8in(内径62.0mm)、31/2in(内径76.0mm)、4in(内径88.3mm)下

4、的井底压力，得到7条流出动态曲线TPR。节点分析在气井中的运用由图可知，当油管内径从26.6mm增加到62mm时，产量增幅很大；当管径增加到76mm时，产量增幅减小。（一）气井油管尺寸优选（1）低产气井优选管柱油管尺寸对低产气井动态的影响油管尺寸对低产气井产量的影响节点分析在气井中的运用（一）气井油管尺寸优选（2）中产气井优选管柱例11某中产气井气井产能方程为，其它参数同例10，分析不同油管尺寸下的产气量。解：采用类似于例10的计算方法，计算不同油管尺寸1.900in(内径40.9mm)、23/8in(内径50.7mm)、27/8in(内径62.0mm)、31/

5、2in(内径76.0mm)、4in(内径88.3mm)、41/2in(内径100.5mm)、5in(内径115.8mm)、51/2in(内径127mm)下的系统分析曲线。节点分析在气井中的运用由图可知，当油管内径从40.9mm增加到88.3mm时，产量增幅很大；当管径增加到100.5mm时，产量增幅减小。前两例说明较高产量的气井应比低产气井采用更大的油管，以保证气井通过最大气量。（一）气井油管尺寸优选（2）中产气井优选管柱油管尺寸对中产气井动态的影响油管尺寸对中产气井产量的影响节点分析在气井中的运用对于高产气井油管尺寸优选，除了考虑尽量通过大的气量外，还应考虑气

6、井不发生冲蚀。（一）气井油管尺寸优选（3）高产气井优选管柱防冲蚀产量油管壁的临界冲蚀速度式中qc——冲蚀临界流量，104m3/d；p——压力，MPa；T——温度，K；D——油管内径，mm；Z——气体偏差系数；ρg——气体密度,kg/m3；C——常数，=122。节点分析在气井中的运用（一）气井油管尺寸优选（3）高产气井优选管柱例12克拉2井为一高产气井，井深H=3670m，井底温度Twf=103.5℃，井口温度Twh=76.2℃，井口压力pwh=50MPa，气液比GLR=14.5×104m3/m3，含水率fw=0.8，天然气相对密度γg=0.6，凝析油相对密度γo

7、=0.843，地层水相对密度γw=1.01，其产能方程为，选择合理的油管尺寸，使之不发生冲蚀。解：（1）采用类似于例10的计算方法，计算不同油管尺寸5in(内径112.0mm)、51/2in(内径124.2mm)、65/8in（内径147.2mm）、7in（内径154.0mm）、75/8in（内径177.0mm）下的系统分析曲线。（2）计算不同油管尺寸下的协调产量和临界冲蚀流量。其中临界冲蚀流量根据井口压力、井口温度、天然气相对密度，按防冲蚀产量公式计算。节点分析在气井中的运用由图可知，只有油管内径大于等于154.0mm时，产气量才低于冲蚀气量，因此防冲蚀的最小

8、油管尺寸为7in（内径1