第2章自喷与气举采油.ppt

采油工程原理与设计采油工程原理与设计第二章自喷与气举采油主要内容一、自喷井生产系统分析二、气举采油原理及油井举升系统设计方法 1 采油工程原理与设计采油工程原理与设计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。 2 采油工程原理与设计采油工程原理与设计第一节自喷井生产系统分析一、自喷井生产系统组成油层到井底的流动—地层渗流井底到井口的流动—井筒多相管流井口到分离器—地面水平或倾斜管流油井生产的三个基本流动过程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 3 采油工程原理与设计采油工程原理与设计图2-1 完整的自喷井生产系统的压力损失示意图油藏中的压力损失穿过井壁(射孔孔眼、污染区)的压力损失穿过井下节流器的压力损失穿过井下安全阀的压力损失穿过地面油嘴的压力损失地面出油管线的压力损失地面管线总压力损失,包括和 5P? 6P?油管总压力损失, 包括和 3P? 4P?油藏压力井底流压油压回压套压 4 采油工程原理与设计采油工程原理与设计二、自喷井节点分析节点系统分析法: 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。节点划分依据: 不同的流动规律相关式图2-2 自喷井生产系统节点位置 5 采油工程原理与设计采油工程原理与设计节点系统分析对象: 整个油井生产系统节点系统分析实质: 协调理论在采油应用方面的发展协调条件质量守恒能量(压力)守恒热量守恒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 6 采油工程原理与设计采油工程原理与设计求解点的选择: 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 0 5 10 15 20 25 0 10203040506070 产量压力节点流入曲线节点流出曲线协调点 7 采油工程原理与设计采油工程原理与设计 (一)油藏与油管两个子系统的节点分析 1)井底为求解点当油压为已知时, 可以井底为求解点。图2-4 管鞋压力与产量关系曲线已知条件: 油藏深度;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: 由井口油压所计算的井底流压与产量的关系曲线。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。 8 采油工程原理与设计采油工程原理与设计图2-5 油压与产量的关系曲线 2)井口为求解点设定一组产量,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。使用: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。 9 采油工程原理与设计采油工程原理与设计(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;出油管线直径及长度;油藏深度;油管直径;气油比;含水;油、气密度;油藏压力;饱和压力(低于油层压力)及单相流时的采油指数 PI。 2-6 简单管流系统由于选取中间节点(井底)为求解点,所以求解时,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。整个生产系统将从井底(节点 6)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。 10