[工学]2-2 自喷井流动过程及能量分析.ppt

计算方法 单相达西渗流 Vogel方程 组合型IPR方法 组合型IPR曲线　 流压等于饱和压力时的产量为： ① 当 时，由于油藏中全部为单相液体流动。 ② 当 后，油藏中出现两相流动。 流入动态公式为： 直线段 采油指数 4、油气水三相IPR曲线 Petrobras提出了计算三相流动IPR曲线的方法 A--油相IPR曲线 B--水相IPR曲线 C--油气水三相综合IPR曲线 综合IPR曲线的实质: 是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。当已知测试点计算曲线，可按产量加权平均；当预测产量或流压，可按流压加权平均。 图1-12 油气水三相IPR 曲线 三、井筒内气液两相流 相 体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分 ，与体系的其它均匀部分有界面隔开 油气是深埋于地下的流体矿藏 随压力的降低，溶解气将不断从原油中逸出，因此，井筒中将不可避免地出现气液两相流动。 （一）井筒气液两相流动的特性 ① 纯液流－当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。 ②泡流－井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。气体是分散相，液体是连续相。 （二）流动型态的变化 滑脱现象： 混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。 如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。 ③段塞流 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。 （二）流动型态的变化 特点：气体呈分散相，液体呈连续相； 一段气一段液交替出现； 气体膨胀能得到较好的利用； 滑脱损失变小； 摩擦损失变大。 ④环流 油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。 （二）流动型态的变化 特点：气液两相都是连续相； 气体举油作用主要是靠摩擦携带； 摩擦损失变大。 ⑤雾流 气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。 （二）流动型态的变化 流态小结： 油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。 实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。 纯油流 泡流 段塞流 环流 雾流 三、井筒内气液两相流 * 1、滑脱损失概念 因滑脱而产生的附加压力损失 滑脱损失的实质： 液相的流动断面增大引起混合物密度的增加。 单位管长上滑脱损失为： 气液两相流流动断面简图 三、井筒内气液两相流 无滑脱 实际 由于有滑脱时，气体流速大，液体流速小，为了保持体积流量不变，气体过流断面将减小，而液体的过流断面将增加 。 由于滑脱存在： 四、嘴流规律 关系曲线 根据热力学理论，气体流动的临界压力比为： 空气流过喷管的临界压力比为： 天然气流过喷管的临界压力比为： 结论：在临界流动条件下，流量不受嘴后压力变化的影响。 分析： 对于含水井： 根据矿场资料统计，嘴流相关式可表示为： 根据油井资料分析，常用的嘴流公式为： ①当油嘴直径和气油比一定时，产量和井口油压成线性关系。 ②只有满足油嘴的临界流动，油井生产系统才能稳定生产，即油井产量不随井口回压而变化。 采油工程 * 石油工程 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 采油工程 * 自喷井流动过程及能量分析 油井流入动态和井筒多相流动规律是油井各种举升方式设计和生产动态分析所需要的共同理论基础。 井筒内气液两相流动 自喷井的四种流动过程 油井流入动态 主 要 内 容 一、自喷井流动过程 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 5-10% 地层渗流 10-50% 井筒多相管流 30-80% 嘴流—生产流体通过油嘴的流动 5-30% 完整的自喷井生产系统的压力损失示意图 回压Ph 油藏压力Pe 井底流压Pwf 油藏中的压力损失＝Pe－Pwf 油压Pt 井筒中的压力损失＝Pwf－Pt 地面出油管线中的压力损失＝Ph－Psep 分离器压力Psep 嘴损＝Pt－Ph 套压Pc 油气水混合物从地层流至计量