高凝油抽油机井井筒压力-温度分布预测

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井筒流体温度分布计算方法

井筒流体温度分布计算方法

井筒流体温度分布计算方法在多相管流压力计算中,需要油藏流体的高压物性数据,而流体的高压物性对压力和温度非常敏感,因而准确预测多相流体的温度是压力梯度计算的基础。

另外,油藏流体沿井筒向地面流动过程中,随着不断散热,其温度将不断降低,油温过低可能导致原油结蜡,因而多相流体温度的准确预测对怎样采取防蜡措施、是否增加井口加热设备等也是很重要的。

国内外对井筒流体温度分布进行了大量的工作。

早在1937年,Schlumberger 等人就提出了考虑井筒温度分布的意义。

五十年代初期,Nowak 和Bird 通过井筒温度分布曲线解释注水和注汽剖面。

Lasem 等人于1957年首先提出了计算井筒温度分布的方法。

Ramey.H.J 于1962年首先用理论模型描述了井筒中流体温度分布于井深和生产时间的关系。

Ramey.H.J 从能量守恒的观点出发,建立了计算井筒温度分布的能量守恒方程JdW dQ J g uduJ g gdZ dH l c c -=++(2-8)Ramey.H.J 利用该模型推导了向井中注入液体和气体时的温度分布公式。

当注入液体时:Azl e b aA t T b aA aZ t Z T --+++-=])([),(0(2-9)当注入气体时:A zl e c a A b t T c a A b aZ t Z T -⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛±-+=7781)(7781),(0(2-10)式中: []Ukr t Uf r k W A c 112)(π+=Eickmeier 等人于1970年在Ramey.H.J 研究的基础上建立了一套关于注液和产液期间液体和井筒周围地层间热交换的有限差分模型。

计算过程中,将油管、套管、水泥环及地层的传热全都考虑在内。

但作者仍然只是研究单相流体的温度分布,传热计算中把流体的物性等都看作是常数。

后来,Satter 对注蒸汽是相态的变化对温度分布的影响进行了研究。

CO_2井筒压力温度的分布

CO_2井筒压力温度的分布

收稿日期:2006-11-09;改回日期:2007-01-19作者简介:张勇(1967 ),男,工程师,现为华东分公司采油厂副总地质师,注采科科长,从事油气田开发及生产管理。

文章编号:1008-2336(2007)02-0059-07CO 2井筒压力温度的分布张 勇,唐人选(中国石油化工股份有限公司华东分公司采油厂,江苏泰州225300)摘 要:根据垂直管流的能量平衡方程,结合Ramy 井筒温度分布计算方法,推导出CO 2在不同的注入速度、注入温度、注入时间等因素下的井筒压力和温度分布。

以苏北工区草8井试注实测数据为例加以验证,验证结果压力误差3.8%,温度误差2.5%。

在此基础上进一步讨论了影响CO 2井底温度的因素,并预测了3口注入井井筒压力温度分布。

关键词:二氧化碳;井筒压力;井筒温度;预测中图分类号:T E357.45 文献标识码:A在苏北工区,目前正在进行题为 草舍油田泰州组油藏CO 2驱提高采收率先导试验!的中石化研究项目,其中CO 2注入井井底的压力和温度是大家关心主要问题之一。

其大小直接决定了油田是否混相,如注入井井底附近均不能混相,那么其它地方更不能混相,因为注入井井底压力要高于油藏的压力。

另外,实测压力温度也很费工费时,本文基于地层热力学计算及CO 2物性数据,编制了相应的预测软件,预测井底压力和温度,实例表明该方法是可行的。

1 注入井压力计算方法根据能量平衡方程,注入井单位管长的压降损失可写为[1]:dPdz= g sin - V d V dz -D V 22(1)式中: g sin 为流体的重力; V d V dZ为加速度损失; D V 22为摩擦损失。

考虑加速度损失主要取决于速度的改变,对于可压缩流体而言主要取决于流体密度的改变,从实际数据分析,CO 2在井筒中的密度变化不是很大,因此该项损失可忽略不计。

为井筒轴线与水平方向的夹角,实际计算可用水平位移与相应的垂深来确定。

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

射孔完井高产气井井筒压力温度预测高飞;刘忠能;张宝;周舰【摘要】正确计算井筒温度是进行气井流压计算、水合物形成以及凝析液析出等气井生产动态分析的前提.对于射孔完井的气井,气体从储层流入井筒的过程中所产生的压降要大于裸眼完井时的压降.正确计算节流压降和温降,对计算射孔完井井筒中的压力温度具有重要作用.研究建立相应的模型,得到节流压降及温降、井筒压力及温度布分的计算方法.对一口射孔完井高产气井进行实例计算,得到节流压降、节流温降以及压力、温度沿井深的分布情况,并对射孔参数进行敏感性分析.【期刊名称】《重庆科技学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(015)001【总页数】5页(P131-135)【关键词】射孔完井;节流温降;压力分布;温度分布;井筒压力与温度预测【作者】高飞;刘忠能;张宝;周舰【作者单位】中国石化华北分公司工程技术研究院,郑州450006【正文语种】中文【中图分类】TE257高产气井射孔孔眼节流是一个降压降温过程[1],正确预测节流压降、节流温降及井筒压力、温度分布,对水合物产生条件的预测与防治具有重大意义,直接影响深层气井产能评价、生产系统动态分析和生产优化[2]。

本文建立了射孔节流压降、节流温降模型及井筒温度压力分布模型,可以预测射孔孔眼节流后井筒沿程温度、压力等重要参数的分布,为射孔节流动态分析、射孔参数设计、水合物防治提供了依据[3]。

1 模型的建立1.1 射孔压降模型的建立完井方式对气流入井的影响主要是完井方式本身产生的各种附加阻力的影响。

对裸眼完井而言,气流入井地层能量主要消耗于地层,产能方程为:式中:pr—地层压力,MPa;pwf—井底流压,MPa;AR—地层层流系数(径向);BR—地层紊流系数(径向);qsc—天然气的产量,104m3/d;kR—未污染地层渗透率,10-3μm2;Sd—由于井底周围渗透率发生变化引起的表皮系数;βR—速度系数,m-1;μ—天然气黏度,mPa·s;T—地层温度,K;re—泄油半径,m;rw—井眼半经,m;Z—偏差因子;h—地层厚度,m。

电加热抽油井筒的温度预测及功率确定

电加热抽油井筒的温度预测及功率确定

21 年 01
第 3 期
比热 ,/ k ℃ ) 仉 为原 油 含 水 率 ;C J ( g・ ; 油为 油 的 比 热 ,/ k J ( g・℃ ) 合为混 合物 的密 度 , g m。 P ; k / ;水为
水 的密 度 , g m。p 为油 的密 度 , g m k / ;油 k/ 。 ( )电加 热 抽 油 杆 加 热 功 率 恒 定 , 热 温 度 场 5 加
要 。
联 立各 节 点方程 , 到线性 方 程组 : 得
[ 稿 日期 ]2 1 6l 收 : 卜O 一O 0
[ 者 简 介 ] 正 刚 (9 1 ) 男 , 东 章 丘 人 , 国 石 化 胜 利 油 田分 公 司 东辛 采 油 厂 经 济 师 , 作 史 17一 , 山 中 主要 从 事 油 田 采 油 工 程 研 究 。
1 3
第2 5卷
中 国 石 油 大 学 胜 利 学 院 学 报
卜1 n T + 5 , b. 一 j
( 3 1)
5 结 束 语
借助有 限元 方法 实 现 了对 抽 油筒 温度 的模拟 并 借 助 工程现 场验 证 其 正 确 性 , 电加 热参 数 的 选 择 为
提供参 考 。结果 表 明 : 采用 加 热措施 时 , 口温 度 未 井 低 于 拐点温 度 , 响生 产 ; 用 8 W 的 电源 功 率 影 选 5k 后 , 温保持 在 拐点 温度 以上 , 足稠油 井 的开采 需 井 满
21 年 9 01 月 第2 5卷 第 3期
中 国石 油 大 学 胜 利 学 院 学 报
J u na fSh n l Co l g i a Un v r i fPe r lu o r lo e g i l e Ch n i e st o to e m e y

气井井筒压力温度预测矫正算法分析

气井井筒压力温度预测矫正算法分析

应 用开 井 和关井井 筒压 力温 度 的理论 计算 方法 及矫 正 算 法 , 对 D X1 4 2 6井进 行 测试 , 得 到 图 4~7
所 示误 差对 比图。
口参数 或者从 井底 ( 气藏) 参 数求 取井 沿程 温度 压力
已经有了很完善的理论方法 , 但为了提高精度 , 矫正
3 . 1 两 点矫 正
压力 温度 随沿 程 的变 化 较 大 。 因此 , 若 能 取得 一 口 井 的沿程停 点 压力 与 温度 数 据 , 则 可 以通过 多点 矫 正进 行预 测 。
若经过某一生产制度的测试可得到一组实测的 井 口压力 、 井 口温度 、 井底压力 、 井底温度 , 由此进行
为了更准确地求取井筒压力 , 可 以在 以上公式
基 础上 应用分 段迭 代 的方 法 。 即设 定 井 段 长度 △ , 由井 口向井底 逐 步推算 , 得 到全井 的压力 分 布 。
3 矫正算法
由以上开井和关井的井筒压力温度计算模型可 知, 从井 口的参数敞开式计算到井底 , 沿程必然存在
4 实例分析
对新疆某气 田的 D X 1 4 2 6 井的开井及关井的停




测 试
2 0 1 4年 2月
点深 度进行 了测 试 , 得 到 如表 1 、 表 2所 示 的 不 同深
度数据。
表 1 D X 1 4 2 6 开 井状态 下井筒 实测 参数



o 5 o o 1 o o o l 5 0 0 2 0 0 0 2 5 o 0 3 0 0 0 3 5 0 0
C E , 即有 A B- AD=A C: A E, A B、 AD、 A E可 知 , 因 此

高凝油井筒温度场分析及热力参数优选

高凝油井筒温度场分析及热力参数优选
理模 型
当 不考虑循环流体的流速时, 右端为零, (3)式 简化为稳态传导方程, 这时井筒壁和井周围介质的 传热规律服从这一方程。而当循环液的流速 u : 0 A 时, 这时同时存在传导和对流两个物理过程, 产出液 流速由下至上, 循环液在内环空中由上至下, 外 再由 环空由 下而上(开式水力活塞泵循环液由油管内至 上而下, 混合液从套管内至下而上返出) 。这一过程 比较复杂, 油井的井身结构、 隔热材料的性质、 地下 介质特性、 循环液的温度流量等都会影响井筒温度 的最终分布, 用有限元法无法求解这多介质的对流
图3 开式水力活塞泵温场计算物理模型
‘ 一 ‘
{! !
- 臼卜
D ( 177.8套管
有限元网 格划分同心管柱开式水力活塞泵动力 液循环温场。如图 4 所示, 只是 MN 代表泵的下人 深度, 轴向等分 20 份, 径向不等分 12 份, 1一18 为 计算系统中 介质的分类, 为求域的外边界。 BC
扩散方程。
采用热液为动力液的开式水力活塞泵井筒温场 有限元分析的物理模型如图 3 所示。
0 62油管
{卜1.8W D ( 79 7
水力活塞泵 封隔器
2.物理模型 ( 1)热液循环同心管柱井筒温场的物理模型 计算热循环闭式同心管柱井筒温场的物理模型 如图1, 此模型为轴对称系统, 其子午面的网格划分 如图2 所示。在油管及管壁处的单元极为细长, 长 宽比 1了; l o 达
〔 作者简介」 孟庆学, 19“ 年出生, 男, 毕业于大庆石油学院, 主要研究 向为高凝油开采理论及配套的采油工艺作业技术。
油 气 井 测 试
2007 年 12 月
入 I 一, 厂 + 二下 、d r T T 一 一

高凝油常规冷采时井筒温度分布分析

高凝油常规冷采时井筒温度分布分析

守恒定律建 立 了高凝油常规冷采 时的井筒温度 分布模 型 , 定 了产 液量 和含水 率与 井筒 温度 确
分布之 间的关 系。通过 实例计算及敏 感性 因素分析 , 高凝 油的常规冷采提供 了理论 支持 。 为 关键词 : 高凝油 ; 常规 冷采 ; 井筒温度 ; 响 因素 影
中 图 分 类 号 :E 5 T 3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 文献标识码 : A
12 4 产 出液 比 热计 算 J . . 由能 量 守恒 定律 可 知 : Q=C T=C M。 MA ( +M A )T () 4
12 1 常规 油管 井 筒温度 计 算 . . 根 据 能量 守恒 定律 , 立井 筒 内的温度 分 布模 建
收稿 日期 :0 8 0 0 ; 回日期 : 0 8— 6 0 2 0 — 4— 6 改 20 0 — 6 基金项 目: 辽河油 田公司 2 0 年项 目“ 07 曹台浅层高凝油开采技术研究 与试验” 部分 内容 ( J7 7 0 3 K 0 0 80 ) 作者简介 : 邓惠( 9 1 , , 0 1 8 一) 男 2 3年毕业于西南石油学 院石油 工程专业 , 为中国石油大学 ( 0 现 北京 ) 油气 田开发专业硕士研究 生。
Pw P
。一 一p“ ( : C C) 啬 2 + C。 o )
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PP( C ) 2 。: 。C 一 。 一 CP )
P C ( w 一C ) 。 。 Cp 。
井 深 / m

静6 1 + 313
静6 — 1 406
静6 4 72 5
的长度 , K 为隔热油管段产 出液与地层 间的传 m;
热 系数 , (l・C) W/ n o 。 1 2 3 产 出液 水 当量 的计 算 . .

海上凝析气井井筒温度压力分析

海上凝析气井井筒温度压力分析

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根据热力学第一定律 , 我们可 以写出如下的能蛩守恒方程式

生 + d+ 篮 z
P. g 2 d g g
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∞ 8 I 坤 托 椭 M8
乩 【 W3 I哪 ●
忽略流体 做的机械功 ,方程可 以变形为 :
1 油气水三相相平衡热力学模型
在预测 沿整个井筒的压 力分布时 ,将整个井筒分成若干段 ,每一 段长度为 △H。在每一段内将顶 认 为考虑成井 口,段底考虑成井底 , 将短长度考虑成井筒深度 ,采用式 ( ) 6 算出每个段的段底压力 , 再
将算得段底压力 ,考虑成下一个段 段 口压力 .即可计算出井简压 力的 分布。 海上气井井筒结构如图所示 . 取井底为坐标原点 , 垂直 向上为正 , 在油管上取 徽元控制体 .根据能量 守恒原理 .可以得到式 ( ),即 7 为井 筒的温度 分布模型 。
4 结 语
泽为y l w n t ae , “ 着黄衣 服 ” 泽为w a n e o eo i a u l 、s l g u mn e 穿 e r gyl w. i l “ 黄卡 ”泽为ylwcr, “ eo d l a 黄雀” 泽为yl w i 有 时颜 色j直泽 eo b d l r 亩 J 后意思还 不是很清楚 .如 “ 黄屋”泽为t c n e p rr cra e h a i tm eo s a i , en e ' rg “ 黄屋 ”是古代封建帝王锎I 川之车 ,如果 西方人 不理解 “ 黄屋”的中 国文化内涵 ,直泽为y l w h ue( e o s 黄色 的房子 ) l o 那就错 了 。此时可 采用意 泽。 ( )意泽法 ( i r as tn 黄色在 L英文化中联想冲突 2 Lb at nli ) e lr ao I | 时用意 泽。意 泽是指从意义出发 .当原文的思想 内容与 译文的表达形 式有矛盾 ,译文就 要打破 原文的句子结构 ,用 译者 自己的 话准确的传 达 出原文的 意思 。如 “ 黄泉 ”在L 国 文化 中表 示人死 后所埋 葬的地 f | 方 .因此 泽 为yl w w tr y l w sr g 是 不对 的 ,而 是 译为te el ae或 el pi 都 o o n h p c hr t a e r d “ l e e e edw r b i 黄色书 刊”在 中国文化 中表 示 内 a w eh d eue 容 不 健康 的书 籍 ,泽 为o s n o k ,而 不是 yl w b o 。Y l w bc e o s e b e o o k e o l l b o 在西方文化中是指以黄纸为封的政府报告书 ,称 “ ok 黄皮书 ”,而 不 是 “ 色 书籍 ” 。此 外 “ 黄 炎黄 子 孙 ” 泽为 t ecn at o e h d s d n fh e e s t yl w E eo; “ el mprr o 黄粱 美梦 ”泽为afn ra ddem “ o 黄花 闺女 ”泽为 v g 。 “ 毛 丫头 ” 泽 为 asl lt i , “ 历 / 历 ” 泽 为 i i 黄 rn l t g l iy i e r 黄 l 皇 a aa . “ l nc m 黄金时代”泽为te odn i e。 h l m s g et () 3 色彩词转换法 f oo Wod as r ao )。汉 语中的黄 l rsrn om tn C r t f i
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的 经 验 或 半 经 验 方 法 向机 理 模 型 化 方 法 发 展 , 类 方 法 主 要 是 从 气 液 两 相 管 流 的流 动 机 理 出 发 , 出具 有 这 给
通用性 的流 型N , 法 , 针对 不 同流型 建立相 应 的压降 模型 , An ai 、 h k h_ 法 、 meL 法 、 N方 并 如 sr 4法 C o s i Go z [ 5 6
油 的冷 抽生 产 , 必要 首先 对油 管有无 隔热 层时 的井筒 压 力 一温 度分 布进 行准 确预 测 , 理论 上确 定这 种 有 从
工 艺 的合理 性和 可行 性 ; 因此 , 行高 凝油 抽油 机井井 筒 温度 一压 力 分 布 的综 合 预 测 , 实 现 高凝 油 抽 油 进 对
机 井 的节能 降耗具 有 重要指 导 意义.
2 O世 纪 中 叶 以 来 出 现 了 Du sR S 、 g d r B o n — O 法 Ha e om— rwn法 、 kse k 法 、 i Go ir o aai Or i ws i Az — ve— g rs 法 z z F
等 多种 气液 管流 压力计 算 的预测 方 法l , 1 这些 方 法 主要 适 用 于 气液 垂 直 管 流或 近 似垂 直 管 流. 9 3年 和 ] 17
进 行 求 解 并 编 制 了应 用 软 件 , 而 利 用现 场 实 测 井 温 数 据 对 模 型 中 较 难 确 定 的油 套 环 空 流 体 视 换 热 系数 进 行 修 正 , 沈 进 对
采 矿 场 5口冷 抽 井 的井 筒 温 度 进 行 预测 . 果 表 明 : 套 环 空 气 柱 段 视 换热 系 数取 1 / m 结 油 7w ( ・℃ ) 液柱 段 取 2 / r。 , 9w (l l




学 院 学 报 第3 5卷 Vo1 3 . 5
第 2期
No. 2
21 0 1年 4月
Apr . 2 011
JI CURNAL OF DAQI NG PETROlEUM NS TUTE I TI
高 凝 油 抽 油 机 井 井 简 压 力 一温 度 分 布 预 测
中 , 时 考 虑 焦 耳 一汤 姆 逊 效 应 及 油 套 环 空 流体 对 流换 热 对 井 筒 温 度 分 布 的影 响 , 合 沈 阳 油 田沈 8 一 安 1 同 结 4 2区块 原 油
高 压 物性 数 据 及 其 地 面 脱 气 原 油 黏 温 数 据 , 建立 预 测 高 凝 油 抽 油 机 井 井 简 压 力 一 温 度 分 布 的综 合 数 学 模 型 . 用 迭 代 法 采
者利 用水力 相 当直径 的概 念Ⅲ , 将文献 [ ] 3 的倾 斜 圆管压 力计 算 模 型拓 展 到抽 油 机 井 井筒 压 力 预测 中 , 依
据传 热学 理论 , 借鉴 Ra yH J“ 、 l i E 、 v sI ] Haa 等有 关井 温 计算 的研 究 me _ Wiht G p Ale 坞 、 snA R l e N
18 9 5年 B g sH 及 Mu h r eHl 等 分别 提 出倾 斜气 液 管流压 力 分 布 的计算 方 法 , 方法 可适 用 于 e g DE k ej 3 e 其
常规直 井 、 向井 或水 平井 , 定 至今 仍广 泛应用 . O 纪 8 2 世 O年代 开始 , 液两 相 管流 的计算 方 法逐 步 由 以往 气
成果 , 考虑 焦耳 一汤 姆逊 效应 及油套 环 空流体 对流换 热 影 响 , 立 井筒 温 度 预测 模 型 , 用 简单 迭 代算 法 建 并
对井 筒压 力 一温度 分布 的预测 模 型进行 综合求 解及 编制 应用 软件 .
文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 0—1 9 ( 0 1 0 0 0 ~0 10 8 1 2 1 ) 2— 0 1 6
中 图分 类号 : 3 5 5 TE 5 .
0 引 言
常规高 凝油抽 油 机井通 常采 用 电伴热 的形 式进行 生 产 , 其能 耗 巨 大 , 入 高 含水 采 油 期 后 , 进 为实 现 节 能 降耗 , 需改 善其 井筒 结构 或 电加热方 式. 普通 油管 而 言 , 较 隔热 油管 或 内衬油 管热 阻较 高 , 了实 现高 凝 为

℃ ) 好 ; 正 后 的模 型 具 有 一 定 精 度 , 较 修 相对 误 差 不 超 过 1 , 够 有 效 预 测 高凝 油抽 油 机 井 井 筒 压 力 一温 度 分 布 . 0 能 关 键 词 : 凝 油 抽 油 机 井 ; 液 两 相 管 流 ; 筒 压 力 分 布 ;井 筒温 度 分 布 ;环 空 流 体 换 热 系 数 高 气 井
Ka a y [ 等 . 对 环 空 气 液 两 相 管 流 , a tn E L g _ 、 l 法 针 C ea oE F 、 a eA C V M s YuT T 】 也 给 出 流 型 判 据 及 ] _ 等
压 降计 算模 型 . 是 , 但 这些 机理 性方 法 的计 算过 程大 多 比较复 杂 , 中有 些参 数很难 确 定 , 需要 更多 实践 其 还 检 验其 实用 性. 合 分析各 种 方法并 考虑 矿场实 际情 况 , 为避 免 持 液率 计算 有 时 引起 的不 收 敛 问题 , 综 且 笔
陈涛 平 ,张 权
(东 北 石 油 大 学 提 高 油 气 采 收 率 教 育 部重 点 实验 室 , 龙 江 大 庆 13 1 黑 6 38)

要 : 用 水 力 相 当直 径 的 概 念 , Mu h r eBi 气 液 两 相 管 流 压 降 计 算 方 法 拓 展 到 抽 油 机 井 井 筒 压 力 预 测 利 将 k ej — r l e l
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