天然气工程-气井生产系统节点分析概要.ppt

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1、第六章气井生产系统节点分析1西南石油大学石油工程学院◆生产系统分析（节点分析）：运用系统工程理论将地层流体的渗流、举升管垂直流动和地面集输系统视为一个完整的采气生产系统，进行整体优化分析，使整个气井生产系统不仅在局部上合理，而且在整体上处于最优状态。◆用途：设计和评价气井生产系统中各部件的优劣第六章气井生产系统节点分析2西南石油大学石油工程学院第六章气井生产系统节点分析本章内容第一节气井生产系统分析第二节普通节点分析第三节函数节点分析3西南石油大学石油工程学院第一节气井生产系统分析一、气井生产系统◆气井生

2、产系统：由储层、举升油管、针形阀、地面集气管线、分离器等多个部件串联组成4西南石油大学石油工程学院一、气井生产系统◆气井生产系统的特点：l流动过程多；-从气藏外边界到钻开的气层表面；-从射孔完井段到井底；-从井底到井口的垂直或倾斜管流；-从井口经集气管线到分离器的水平或倾斜管流。l流动规律不同,各部分压力损失不一样，与内部参数有关。5西南石油大学石油工程学院1、气藏中气体向气井的渗流气体通过孔隙或裂缝向井底流动：l不同孔隙介质；l不同流体介质（单相气流、气水两相流、气油两相流）；l不同驱动类型和驱动机理；

3、l不同开采方式；渗流阻力、压力损失不同气井流入动态不同6西南石油大学石油工程学院1、气藏中气体向气井的渗流气井流入动态：气藏中气体向气井渗流的特性，描述气层产量与井底流压的基本关系，反映气层向井供气的能力，对气井生产系统分析至关重要。7西南石油大学石油工程学院（1）单相气体渗流◆均质气藏：l产能试井（例如系统试井、等时试井、修正等时试井）→指数式和二项式产能公式；l单点法（一点测试法）；lJones理论公式（二项式产能公式）。◆多层气藏和裂缝性气藏：l不同气藏类型的现代试井理论模型；l气井单井数值模拟器。

4、8西南石油大学石油工程学院（2）气水井流入动态◆边水气藏◆底水气藏◆气水同层的气藏采用气井单井数值模拟器来9西南石油大学石油工程学院（3）凝析气井流入动态当井底流压低于露点压力时，井底附近有凝析液析出，地层中出现三个区：采用气井单井数值模拟器l油气两相可动区；l油相不可动而气相可动区；l单相气区。10西南石油大学石油工程学院2、气体通过完井段的流动◆完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关：-分析各种完井方式的总表皮系数→确定流体通过完井段的阻力损失。◆射孔完井是目前应用最普遍的完井方法：-影响其流入特性的

5、主要参数有射孔密度、孔径、孔深、孔眼分布相位及压实损害程度。11西南石油大学石油工程学院3、气体沿垂直或倾斜油管举升的流动◆油管的压力损失整个生产系统总压降的主要部分l举升压力损失；l摩阻压力损失；l高产气井还包括动能损失。◆单相气体lCullender&Smith法；l平均温度和偏差系数法。12西南石油大学石油工程学院3、气体沿垂直或倾斜油管举升的流动◆气水两相流l半经验模型：Hagedorn-Brown、Duns-Ros、Orkiszewski、Beggs-Brill、Mukherjee-Brill、

6、Aziz等。l机理模型：如PEPITE、WELLSIM、TUFFP、OLGA、TACITE等◆凝析气井压力损失的预测，除考虑油气两相流，还要考虑流体相态的变化。13西南石油大学石油工程学院一、气井生产系统4、气体通过井口节流装置的流动节流过程5、气体在地面水平管中的流动压力损失主要是管内流动摩阻14西南石油大学石油工程学院◆生产井模型对实际的气井生产系统进行分析时，需要将实际系统加以抽象，以便能进行数学表述，这时的气井生产系统称为生产井模型。二、气井生产系统分析15西南石油大学石油工程学院二、气井生产系统

7、分析◆基本思想l在系统某部位（如井底）设置解节点；l对每一部分的压力损失进行定量评估；l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。◆基本出发点l系统中任何一点的压力是唯一的；l在稳定条件下，系统各环节流入和流出流体的质量守恒。16西南石油大学石油工程学院1、节点的设置◆节点定义节点（Nodal）是一位置的概念，是系统中任一位置。分为普通节点和函数节点：l普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。l函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。17西南石油大学石油工

8、程学院1、节点的设置◆目的将系统划分为若干相对独立，相互联系的部分。l地层流入段；l完井段；l油管流动段；l地面管流段。18西南石油大学石油工程学院◆主要节点一般取８个节点1、节点的设置l普通节点地层、井底、井口、分离器l函数节点完井段、井底气嘴、井下安全阀、地面气嘴19西南石油大学石油工程学院2、解节点的选择◆解节点的定义在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解节点（Solutionn