2021年节点分析在气井中的应用讲义.ppt

生产系统分析
节点系统分析（nodal systems analysis）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。
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节点分析在气井中的应用
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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
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节点分析在气井中的应用
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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。
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节点分析在气井中的应用
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（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30MPa，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=，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-（）、()、()、23/8in()、27/8in()、31/2in()、4in()下的井底压力，得到7条流出动态曲线TPR。
节点分析在气井中的运用
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节点分析在气井中的应用
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由图可知，，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
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节点分析在气井中的应用
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（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，()、23/8in()、27/8in()、31/2in()、4in()、 41/2in()、5in()、51/2in(内径127mm)下的系统分析曲线。
节点分析在气井中的运用
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节点分析在气井中的应用
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由图可知，，产量增幅很大；，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
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节点分析在气井中的应用
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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