节点分析在气井中应用.ppt

节点分析在气井中的应用 主讲:钟海全 2018年  生产系统分析 节点系统分析( nodal systems analysis)方法简称节点 分析,是把油气从地层到用户的流动作为一个研究对象, 对全系统的压力损耗进行综合分析。 基本思想:在系统中某部位(如井底)设置节点,将 油气井系统各部分的压力损失相互关联起来,对每一部分 的压力损失进行定量评估,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,从而实现全系统的优化 生产,发挥井的最大潜能。 核心内容:分析系统各组成部分的压力损失。  气井基本流动过程 稳定流动后,每个流动过程衔接处的质量 增压机 流量相等;前一过程的剩余压力等于下一过程分离器 的起点压力,是前一过程的阻力,而是下一过 程的动力。 嘴流 气体 地面管流 液体 地层渗流  节点分析在气井中的运用 节点系统分析方法同样是研究气井生产系统的得力工 具。其分析方法同油井类似,只是渗流和管流压降规律有 所不同 (一)气井油管尺寸优选 气井中油管至少有四种作用:首先,如果在靠近井底 处下有封隔器,则可以保护套管不受油管内流体的高压作 用。其次,它可以保护套管不受液体的腐蚀作用。第三 如果油管尺寸合理,可使井内不会滞留液体,可避免发生 冲蚀作用。第四,油管尺寸应该足够大,使气井能通过最 大的气量。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (1)低产气井优选管柱 例10某低产气井平均地层压力30MPa,井深H=3000m,井底温度T=90℃, 井口温度Tb=10℃,井口压力mt=6MPa,不含水,天然气相对密度y=06, 气井产能方程为p-p=50n+4q2,分析不同油管尺寸下的产气量。 解:采用类似于例4的计算方法,选井底为解节点,先从地层压力开始, 按二项式产能方程计算流入动态曲线IPR;从井口压力开始,按HB方法 计算不同油管尺寸1315in(内径266mm)、1.660in(内径351mm)、 1900n(内径40.9mm)、23in内径50.7mm)、27in(内径620mm) 32in(内径760mm)、4in(内径883mm)下的井底压力,得到7条流出动态 曲线TPR。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (1)低产气井优选管柱 26,6mm 40.9mm 4-507mm 88.3mn 0 100 产气量,104m3/d 油管内径 油管尺寸对低产气井动态的影响 油管尺寸对低产气井产量的影响 由图可知,当油管内径从266mm增加到62mm时,产量增幅很大 当管径增加到76mm时,产量增幅减小。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (2)中产气井优选管柱 例11某中产气井气井产能方程为q1=0216(n,-P),其它参数同例10, 分析不同油管尺寸下的产气量。 解:采用类似于例10的计算方法,计算不同油管尺寸1900n(内径40.9mm)、 23sin(内径50.7mm)、27n(内径62mm)、32in(内径760mm)、4in(内径 s3m)、42in(内径1005m)、5m(内径15.8m)、5n(内径127mm下 的系统分析曲线。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (2)中产气井优选管柱 40.9mm 100120140 油管内径,mm 油管尺寸对中产气井动态的影响 油管尺寸对中产气井产量的影响 由图可知,当油管内径从40.9mm增加到88.3mm时,产量增幅很大 当管径增加到100.5mm时,产量增幅减小。前两例说明较高产量的气井应 比低产气井采用更大的油管,以保证气井通过最大气量。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (3)高产气井优选管柱 对于高产气井油管尺寸优选,除了考虑尽量通过大的气量外,还应 考虑气井不发生冲蚀。 油管壁的临界冲蚀速度V=C/P 防冲蚀产量 q=0.04D yg 式中q冲蚀临界流量,10m3d;p—压力,MPa;T温度,K; D油管内径,mm;Z—气体偏差系数;pg—气体密度kgm C—常数,=122。  节点分析在气井中的运用 (一)气井油管尺寸优选 (3)高产气井优选管柱 例12克拉2井为一高产气井,井深H=3670m,井底温度T=103.5℃,井口温 度T=762℃,井口压力h=50MPa,气液比GLR=145×101m3/m3,含水率 ∫=0.8,天然气相对密度x=06,凝析油相对密度7=0.843,地层水相对密度 7=101,其产能方程为73892-n2=240331091+