天然气工程气井生产系统节点分析概要.pptxVIP

天然气工程气井生产系统节点分析概要第1页/共76页 第六章气井生产系统节点分析第2页/共76页 3◆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 第3页/共76页 4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 函数节点分析第4页/共76页 5第一节 气井生产系统分析一、气井生产系统◆气井生产系统：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第5页/共76页 6一、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。第6页/共76页 71、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； 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第7页/共76页 81、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。 第8页/共76页 9（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。第9页/共76页 10（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第10页/共76页 11（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。第11页/共76页 122、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。第12页/共76页 133、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。第13页/共76页 143、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、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。 第14页/共76页 15一、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 第15页/共76页 16◆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、气井生产系统分析第16页/共76页 17二、气井生产系统分析◆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。第17页/共76页 181、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。第18页/共76页 191、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。第19页/共76页 20◆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、