采油方式综合评价决策与单井优化设计软件包

1、采油方式综合评价决策与单井优化设计软件该系统软件包是应用于油田新区块举升方式评价与优化、老区块举升方式适应性评价、各种举升方式单井优化设计等领域的大型计算软件包。该软件的目标是在进行各种 采油方式对某油田（或区块）适应性和完成油田开发总体方案中油藏工程设计产量指标 的可行性分析的基础上，选择技术上可行、经济上合理的采油方式，并确定举开设备、 操作参数和预测工况指标。一、主要功能、具体功能采油方式综合评价系统主要包括以下内容：油井产能研究、不同采油方式生产模型 建立及最优方案设计研究、不同采油方式经济评价模型建立及综合评价。在本研究中主要应用系统节点分析法对游梁机有杆泵、螺杆泵、电潜泵等多种抽油

2、 进行了优化设计，得出了各种方式的优化后工况参数，仅仅是实现了单项目标的优化还不够，还将就每种采油方式对该油藏的适应性进行了综合评价。采油方式综合评价的主要任务是：在应用油井生产动态模拟器确定出不同采油方式 在各含水阶段的生产技术指标基础上，综合考虑经济、管理、现场适应性、生产条件等 各种因素后对不同采油方法作出评价。2.1 井位图建立井位图，对油井建立各个区块，根据各个区块进行分别模拟设计，也可对区块 中的某个单独的井型进行设计。软件中的操作都可以在井位图上进行，方便数据的录入与查询。2.2 采油方式评价2.2.1 产能预测对区块进行整体产能预测和对单井进行产能预测。工程信息x工程信息宗油曲

3、式选捋回带架机有杆泵叵电潜至回螂轩至回忖流荥设计模式整并奖别o最大产量腺犯®定产量理拟。直并 日斜井耕蹄计时法® hw肋rprfrw吊去q 也私群一防门工法 q法： 0 azee：去o 油水复合工fejf0系通孑瞄 炉工诔 fe“0bt打法o ckent古t盹产隹曲灯岳，笫放口般）+甥4图宛01蜜置目醐，3打印即 4d eq 的 eq u0 140傅q晔 帛绅 刊 及q产诙量/十口qilis©镌苕 #，皿唬 £0.膻 3d.0x-皿战=50.0k印.牖 =tu.g -b0.01i 对各种采油方式在区块的适应性分别作出模拟1 于设置（b保存乌打印/缩放移动

4、 +坐标 册图形序号含水率把茶蒲指数一配产液量gny/g泵往隔m）冲程评次设过产活量藕樨隔泵效口.系就n字闾110. w5.0022.22s3. w5. 003. 0031. 111025 2227 0q21.002£0.006.0026.2583. (x)5. 003. 0035.31ic13.8431. c024.00330.007. 1031.4383.005 003. 0041 211002.8435.0027.00440.007.5038.3383.005 003. 0045.19992.1939.00m.00550.007.2046.0083 . 00s 003. dd4

5、7.319«3.3440.0032,00660.006.0050.0083.005. 0d3. 0055.81953.654b 0037.00t70.007.5063.33用.005. 003. 0054.30w&3246 0038.00b80.003.6090.0083.005. 003. 0064.92s82,o756. co46.00冲程丁 三融丁 三2.2.3综合评价采用模糊数学的方法，对整个区块的采油方式作出评价，按照决策系数选出最适应 的米油方式。古t比井采油方式选择决策系数曲线7675747372717063636766 -1015202530354045505

6、560657075 so s5含水闾»游梁机0电潜泵掳杆泵+射流泵2.3单井优化设计2.3.1 产能预测2 /缩放移动 +坐标 如图戏 0 丁设置的保存乙 打印古tq8产承曲疆:s 科林前罂版24建秋lsle14l23。10011030i4050607080产液量6»a3/d)2.3.2自喷井预测 油水复合工fr笠 一家液指数上工）法 一f。在介h工法尸 计篁tttttttttttttm_ 111iiuiiuiiiqe> 关闭判断单井能否自喷，计算最大自喷产量，确定停喷时间o地层压力觥2:含水率闻:二nsox?最大削像流露叶!姑果二设置£保存 口打印上目殁产

7、量s'3/4 ； 沿.他何培大章好总见话阚生妗析曲或.十hd甲s. gn'3/ij : i 32. s3ifieqlfk): | 亘拍j司匚的t - 坐标尺圉用 g 1设置）保存-，打fpx者水宓： i ks地s压k的心;i否并口压力wf5 :蒲压 oif*)： l2.3g 关闭口井口誓点时新2.3.3优化设计对新井或者老井的各种采油方式进行分析，进行参数优化设计o ifehxhb) iw ' fw- nttiue 曰 q£t 日 q 示例 tqmw：如应jn 2m卜. ,酷ji。时1minld1.2hsm.tr nrkis miu4m.1 #41 444 *

8、产ny小i fr，3> «f #4.itmm u1! ff£心r »11>i tilint/hif基培事mou*« n-4 hi即1.绡t.tsfcff虹阳431 h,工z 03- s4 a4 «jfnn.：>ki可tb 41lf.ui4t mm au *l4 b#tmsin h»*望m» nm au tttl好w*acki褥9nvi造*k uh it计姓u 2t2.3.4井筒温度压力计算福置世符号 qrln texki 方法 £ "uedhe-fer ?- - - q 曲长 til项|

9、1并保，压力闻啮hl双岳1«711.27b.eokj 41q s4-lesislbe9id vt5 9。35iftntm14 4t5 1m ?r2 340 «3理薄sns10 4ti 5q «i *d 0唉渣rrzsis qt3 so s2 m朝喙读leib15 ttt t0 «z $a都1«30i5 4tl qq <a2 »咬遁lstt猿qtl d0a*篝0 t调gm.6的eq »£ 394tsmtliebie. 7s3 bq so2 2dat|q t驰31 22 1306啜1出bbliq. 45£

10、; 4l.ztz眠qt.«梯0in.z5t t亚t 11a b三、软件设计思路3.1 游梁机有杆泵抽油游梁机有杆泵抽油模拟器以抽油井的供排协调为原则，首先绘制油井供液能力曲 线，然后根据游梁式抽油系统可能的泵径（dp）、冲程（s）、冲次（n）组合共有mxnxp组，绘制抽油泵排出特性曲线，构成油井的“供排协调图”。在泵的排量满足产量要求的同时,选取适当的泵效、井下效率范围对应的抽汲参数组合作为入选结果，对入 选方案进行综合评价后产生最佳方案。图2游梁机有杆泵抽油模拟器程序框图3.2 电潜泵抽油电潜泵抽油生产系统模拟器是以油井生产系统为对象，以油井供液能力（ipr）为依据，以整个系统的协

11、调为基础，把获得规定产量（或给定设备下）下的最高效率和最低能耗作为设计目标，在设计中采用了系统节点分析的方法。主要计算包括：（1）计 算油井供液能力（ipr） ; （2）确定合理的下泵深度和排液量；（3）优选电潜泵泵型和确定 合理的泵级数；（4）选择符合功率要求的电机；（5）计算井下压力、温度、泵效、功率、 效率等工况参数。读原始数据计算ipr曲线给定产量求流压井口温度twh求泵深及沉没压力求排出压力及泵出口温度tpmo总扬程=排出压力-沉没压力选泵型求泵级数及功率等计算泵出口温度ttttwh+" twh否ttt-tpmo<2 '是选择电机图3电潜泵抽油模拟器程序框图3

12、.3 地面驱动螺杆泵抽油地面驱动螺杆杆泵抽油模拟器是在满足由油井供液能力所确定的产量的前提下确 定下泵深度、选择泵型和计算工作参数，使效率最高和能耗最小。设计时分别以井口压 力和油藏压力为起点计算泵的排出压力和入口压力，根据产量按选定泵型后，根据修正 后的特性曲线和设计排量求出泵的实际扬程、功率和效率。利用泵两端的压差和泵的单 级扬程可计算出泵的泵排量、泵效率和功率等。计算机优化设计中，流入动态关系（ipr） 曲线采用了油气水三相流动时的广义ipr曲线方法等多种方法；垂直管流的压降计算采 用了油气水多相管流计算方法，把获得规定泵口压力下的最高产量和最低能耗为设计 目标，并获得螺杆泵机组工作参数

13、（泵型、泵深、杆柱组合等）和工况指标（载荷、功率、 效率、吨油耗电量等）等参数。图4地面驱动螺杆泵抽油程序框图3.4 射流泵抽油射流泵抽油生产系统模拟器是以油井生产系统为对象，以油井供液能力（ipr）为依据，以整个系统的协调为基础，把获得规定产量（或给定设备下）下的最高效率和最低能耗作为设计目标，在设计中采油了系统节点分析的方法。主要计算包括：（1）计算油井供液能力（ipr） ; （2）确定合理的下泵深度和排液量;（3）优选射流泵泵型和确定合理的喷嘴和喉管直径；（4）选择符合功率要求的地面泵;（5）计算井下压力、温度、泵效、功率、效率等工况参数。输入原始数据根据油层生产情况计算 ipr曲线，计

14、算设计产量下的流压、泵挂深度计算泵的沉没压力、吸入口温度以及排出压力根据预设数据计算动力液进入喷嘴前的压力以及举升率根据特性曲线选择喷射率以及泵效增大地面压力泵效v 15%减少产量地面压力额定压力计算动力液的流量根据流量计算喷嘴与喉管的直径选择标准的喷嘴与喉管以及计算面积比是否气蚀计算地面功率以及井口温度图5射流泵抽油模拟器程序流程图3.5 气举采油气举采油模拟器对气举井系统工作进行优化时，一般是从给定的注入高压气体的压 力出发，因为注气压力当油田开发设计时已确定。因此，气举井工作的优化就是确定注入高压气体的流量（耗量），保证以一定的最优化准则取出相应数量的原油。气举井系 统工作的优化准则有以下3个：（1）当给定注气量时，保证最大的总采油量；（2）当给 定注气量或注气量无限制时，保证当前最大的利润值；（3）当给定采油量时，保证最少的注气量。为了确定最优的注气量，必须计算气举时气液混合物沿油管柱的压力分布规律，以 建立当地层和油管柱共同工作时的特性曲线。随着油井的注气量增加（当