同时预测油井中压力和温度剖面方法的改进.pdfVIP

维普资讯 第13毒 弟4,tl 江 汉 石 油 学 院 学 报 、991年 12R jOURNAL OF jlANGH．4N PETROLEUM INSTITUTE V l3 N04 Dec 】99l 同时预测油井中压力和温度剖面方法的改进。 张 柏 年 廖 锐 全 (油 田开发j；) 抽 暮 撮据油气在井荷中流卦的特点， 盹t申恒 基础，在茁^研究的基础上，卓}分别计算压力 墨度 的岱式组合成为一十阿时音有压力替度和沮度替度的甘算模型，采用数值算法进行飘重遥代，即可较准 璃面迅速地同时预刹井筒中的压力和沮廑分布。文中I啊取 宴江投 南 陌妯茸40 口站井的宴涮贵料，对所进 方法进行 了验算，井与国辱上 }匕较流行的几种单独诗算压力和温度梯度方法所得的结果怍了比较 结果袁 啊一诫方法甘算的压力平均百舟误差曲 175％．标堆僖 芒，}314％．优干犀型的Aziz法 ·沮廑平均百分谡 芒为283％．标准俯差 923％．明星优干美国的ShⅢ法和苏联趣验法。噩4衰 3孛 7 主题词 压力孺澍I压力舟布 ·疆度舟布 ·步相洗葡 · 年一蒲姆套艘应；压力计算I数学摸型 ■■ 分类号 TE3311 1 问题 的提 出 准确地预测油气井井筒中的压力、温度分布，是搞好油气井生产设计和系统分析的基 础。迄今为止，在计算井筋中的压力梯度方面，已提出了不少可供选择的方法，井正朝着 统一的力学模型方向发展。但是，这些方法都还要在实际应用中进行验算与修正。尽管如 此，还是没有一个最好的方法可适用于所有的油 田实际， 在常规的压力梯度计算中，都是视井中的温度梯廑为线性分布的，此时需要地面和井 底的流动温度值 。为此，通常需要假设一个井 口流动温度，或按某种现有方法计算出井 口 流动温度值，并且忽略多相管流中的复杂传热机理I而在整个计算中，则视流体物性随温 鹰的线性变化而均匀变化。 在计算井筒 中的温度梯度方面，提出的方法还不多，且多为经验法或半经验法，适用 范围有限。在多数方法 中，都忽略了多相管滴的流动特点，未考虑到焦尔一汤姆逊效应 (在气举井和高产气井中，这种效应会带来较大影响)，因而可能误差较大。 另外， 目前的预测压力和温度的计算方法都是相互分离的，极少直接考虑到两者之问 的相互影响。事实上，在油气从井底向上流动过程中，随着压力的降低，溶解气不断从油 中析出，气泡的大小和数量不断发生变化，由此引起的温度效应加上与周围介质的传热， 不断地影响并改变油气物性。在求解井筒中的压力、温度分布时，必须首先求出油气相之 间的传质及物性参数，而这些参数同时是压力和温度的函数 因此，要精确预测压力降和其他流动变量，就需要在预测压力变化的同时，计算井中 的温度动态。 o1991年lO月9日收藕．同年l1月9E改回 维普资讯 第4期 张柏车等：阿时顼剥油井中压力和温度封面方法的改进 ·33 · 2 模 型的建立与算法 1987年，由汪崎生、张柏年开发的预测油井中温度梯度模型…，充分考虑到多相管流 动的特点，认为视流动过程 中部分流体从液相变为气相、气相体积不断膨胀以及多相与管 壁的摩擦等现象，都将对流体产生温度效应。因此，在建立模型时，仍以上述模型为主 体，并将模型中的某些变量改为压力榭度项，从而导出了一个 同时含有压力梯度和温度梯 度的模型。在算法上， 由两步计算改为双重迭代一步求解。模型中的压力梯鹰，吸取了 Aziz的泡流区和段塞流区121、Hasan的扰流区”J和环雾流区算法，以及 Duckier的流型划 分标准H】，原因是考虑到他们的模型更具有通用的力学模型的特点。 油、气在油管中同时向上流动时，假定动能项可忽略，且流体对外作功为零，考虑溶 解气体从液体中析出时焙值变化引起的能量变化、流体温度