采油工程总复习1.ppt

1、采油工程学科原理和设计总复习，第一章油井流入动态及油井多相流计算，油井流入动态油井气液两相流基本概念计算气液两相垂直管道流方法，油气从水库流入井和油井流是油气开采的两个茄子基本流过程。油井流入动态及油井多相流动规律是油井各种升力方式设计和生产动态分析的共同理论基础。第一个油井流入动态(IPR曲线)，油井流入动态曲线(IPR曲线):表示产量与井底油压关系的曲线，即IPR曲线。油井流入动态：油井产量与井底流量压力的关系。它反映了油井供应油的能力，反映了油层压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层渗透规律的影响，是采油工程和油类工程的连接点。通过油井流入力学研究，为水池工程提供检验资料。为石油生产

2、项目的下一阶段提供了基础。检查钻井、接合、完成及各种工艺措施等技术水平的优劣。图1-1中的典型流入动态曲线，1，单相流入动态(按照达西定律)，供应边压力不变的圆形地层中心的一口井的产量公式为：圆形封闭水池，准稳定状态的油井产量公式如下：径流面积形状和油井位置系数，对于非圆形闭合径流面积的油井产量公式，石油生产(液体)金志洙：单位生产压力下油井生产(液体)的数量。反映油层性质、厚度、流体物性、完成条件、径流面积等与产量关系的综合指标。单相流动时油层物性和流体性质基本上不随压力变化，产量公式可以表示为：采油金志洙J的获得。石油参数计算纠正资料：测量35个稳定工作制度下的产量和油压，可以绘制出牙齿井

3、的实测IPR曲线。对于单相液体流动的直线型IPR曲线，可以将采油指数定义为产油量和生产压差。也可以定义为每次单位生产压差增加时油井产量的增加量，或油井IPR曲线斜率的负倒数。注意事项：1 .Vogel方法(1968)，假设条件：a .圆形封闭水池，油井位于中心的气体溶解，形成水库。b .均质油层，恒定水分饱和度；c .无视重力的影响。d .无视岩石和水的可压缩性。e .油、气组成和平衡保持不变。f .油、气两相压力相同。g .想以稳定的状态流动，在给定的某一时刻，各分公司的脱气原油流量相同。Vogel方程式、Vogel曲线、a .计算、c .根据给定液压和相应的计算产量绘制IPR曲线。b .徐

4、璐给其他液压计算相应的产量。已知地层平均压力和工作点：使用Vogel方程式绘制IPR曲线的步骤，水池压力未知，确定两个已知工作点，a .水池平均压力，b .计算，d .根据给定的油压，误差通常小于5。随着采出度的提高，到采出末期，误差上升到了20，但绝对值很小。b .用测试点数据沿直线外推时，最大误差可达7080，但开采末期只有30%左右。c .开采度N对油井流入有很大影响，但kh/，B0，K，S0等参数影响不大。图1-4使用其他方法计算的油井IPR曲线1-测试点进行直线外推。2-电脑计算；用3- Vogel方程计算，形式中：下一个：命令：当时：所以：3。不完全井Vogel方程的修正，油井的不

5、完全性：开度特性不完全。穿孔完成开放程度不完美；油层开放程度和开放性质的双重不完整油层受到损害的酸化、压裂等措施均不钻，改变油井的完整性，增加或减少井底附近的压降，影响油井流入的动态关系。，井和不完全井周围压力分布示意图，油井流动效率(FE):油井的理想生产压差与实际生产压差的比率。油层污染或不充分的井、井、增产措施后的超万井、利用流动效率计算未完成的直井流入动态的方法，图1-6斯坦丁无人车IPR曲线，斯坦丁方法(FE=0.51.5) C .根据计算结果绘制IPR曲线。b .计算相当于FE的最大产量，即Pwf=0的产量，Harrison方法计算非常精细的井IPR曲线的步骤：a. FE=1的qo

6、max(FE=1)，然后c .徐璐计算其他油压下的产量。d .根据计算结果，得出了徐璐其他井斜井的IPR回归方程，如(2)斜井和水平井的IPR曲线绘制，Cheng利用溶解气体驱动油藏斜井和水平井的数值模拟，回归方法。P=Q=qo/qomax；a、b、c是取决于井倾角的系数。Bendakhlia等是两种茄子三相黑油模拟器，研究了多种茄子情况下溶解气藏水平井的流入动态关系。得到了不同条件下的IPR曲线。Bendakhlia使用公式匹配IPR图形版本，发现匹配非常好。图1-9参数V，N和采油系数之间的关系，其他水平井生产率计算模型：Borisov模型：Giger模型：Joshi模型：Renard D

7、upuy模型：(1)基本公式水池压力高于饱和压力时的准因为当时，水库里都是单相液体流。之后，在水库发生两相流。流入动态公式：直线段蔡氏数，4，油气水三相IPR曲线，Petrobras提出了三相流动IPR曲线的计算方法。集成IPR曲线的实际：根据含水量取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。在已知测试点计算采收率指数时，根据产量的加权平均值。预测产量或油压时，油压引起的加权平均值。图1-12油气三相IPR曲线，下：根据水力加权平均值推导，事故测试问题：5，多层油井流入动态，(1)多层油井流入动态叠加IPR，图1-13多层油井流入动态，(2)，(2)油井流入动力学研究有三种基于Vogel、Fe

8、tkovich、Petrobras方法改进的茄子主要方法。为不同类型的水池和井底条件建立渗流模型。采用单井流入的动态水池数值模拟技术。(3)油井流入动态是采油工程各技术措施设计、分析和评价的依据。第二节油井气液两相流的基本概念，油井多相流理论：各种升程方式油井生产规律的基本理论研究，研究特征：流动复杂性，没有严格的数学解决方案，研究路径：基本流动方程实验数据相关二次分析近似关系，1，油井气液两相流的特性，(1)，(b)垂直管中气液混合物的流动结构变化，影响流动模式的因素，各相介质的体积比，介质的流速，各阶段的物理和化学性质(密度、粘度介面张力等)，流道的几何图形，壁特性，管道安装方法，流类型分

9、割方法气泡流，弹性流或块状流第二种分类方法：基于流动数学模型或流体(包括分散流、间歇流)的分散程度的分割泡沫流、弹状流或块状流、分层流、波状流、分段插头流或冲击流、环形流、雾流、第二种分类方法、分散流、间歇流、分离流、分离流、间歇流，滑动现象：混合流体流动过程中流体间密度差异引起的小密度流体流速大于高密度流体流速的现象。油气滑动、气液滑动、油水滑动等。特征：气体是分散相，液体是连续相。气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大。打滑现象比较严重。分段塞流在混合物流经继续上时，压力逐渐降低，气体膨胀，小气泡合并成大气泡，从而在油井内部形成一段液体的结构，直到能占据整个油管剖面。特征：气体是分散相

10、，液体是连续相；气液短路交替出现。气体膨胀可以更好地使用。滑移损失变小。摩擦损失增大。循环油管中心是连续气流，管壁是环流的流动结构。特点：气液两相连续相；气举油效果主要由摩擦携带。滑移损失变小。摩擦损失增大。雾气体的体积流量足够大，在油管内流动的棋类芯变粗，沿管壁流动的油环变薄，大部分油用小油滴分散在气流中。特征：气体是连续相，液体是分散相。煤气以极快的速度带着水珠喷出油井。气体、液体之间的相对运动速度很小。气象是整个流动的控制因素。摘要：油井生产中可能发生的油类包括纯油(液体)流、泡沫流、分段插头流、环流和雾流。事实上，同一井内一般不会发生完全的流型变化。图1-17气体沿油井喷出时的流动型变

11、化示意图顺流；泡沫流段插头流；循环流雾流，实际计算：具有滑动混合物密度或直接求出摩擦阻力(包括滑动)。(3)滑动损失概念，滑动引起的额外压力损失称为滑动损失。单位管道长胃滑移损失，2，油井气液两相流能量平衡方程和压力分布计算阶段，两流剖面之间的能量平衡关系：(1)能量平衡方程柔道，图2-19倾斜管道流能量平衡关系图表，图2-19倾斜管道流能量平衡关系图表，倾斜多相管道流横断面，(2)多相垂直管道流动压力分布计算阶段，迭代计算。1)知道根据深度增量重复的步骤、任意点(顶部或底部)上的压力作为起点，然后选择适当的压力降作为计算的压力间隙P。估计相应的深度增量h。计算管段的平均温度和平均压力，并确定流体特性参数。确定流动样式，并计算管段的压力渐层dp/dh。计算该段的管道长度(深度