气井油套合采时井底流压的计算方法

浅析气井油套合采时井底流压的计算方法

【摘要】气井井底流压是分析气井生产动态的重要参数之一,目前国内外很少报道油套合采时井底流压的计算方法。本文运用流体力学原理,将气井油套合采简化假设成并联管路流动,基于油管生产和油套环空生产时井底流压的计算公式,推导了油套合采时油管和油套环空的产量分配公式,通过分析公式中各项的权重,得出油管和油套环空产量分配的简化式,从而将油套合采时井底流压计算转化成油管生产或油套环空生产时井底流压的计算。计算表明,采用简化产量分配公式与精确产量分配公式所计算的井底流压,相对误差很小,说明建立的油套合采时井底流压的计算方法可靠,具有较强的实用性。

【关键词】气井 油管 油套 合采 井底流压

获取准确的井底流压是正确分析油气井生产动态,作好油气井配产工作的前提和基础[1]。井底流压主要有下井底压力计实测和井口压力计算两种方法。生产中,每次井底流压参数的获得通过下井底压力计实测是不现实的,通过井口压力准确计算井底压力在现场生产中十分重要,不仅为油田节约一定的测试费用,降低生产成本,还能为油田提高生产时率,提高产量服务。气井的生产方式主要有三种,油管生产、油套环空生产和油套合产。某工区9-2井常因节流而无法正常生产,为防止节流发生,在开井初期采用油套合采的方式,因此确定井底流压成为指导该井生产的重要工作。目前常用气井井底流压计算方法—平均温度和平均压缩因子法,cullender和smith法[2-3]针对油管生产和套管环空生产,目前国内外很少介绍油套合采。

将油套合采时井筒内流体的流动假设成二并联管路流动,如何正确计算井底流压转化为计算油套环空和油管产量分配。确定油套环空和油管产量分配后,根据并联管路流动原理,任何一支管线的流动压降就是整个管路的流动压降,用油管或油套环空生产时井底流压计算方法计算出油套合采时井底流压。计算结果表明,油套合采时进行的简化假设是合理的,建立油套合采时井底流压的计算方法可靠。

1 油管和套管环空产量分配公式推导

文献[2,3]指出:对于气井采用油管生产和油套环空生产时用平均温度和平均压缩系数法计算井底流压的计算公式为:

1.1 用油管生产时

2 计算实例

一口干气井,生产方式是油套合采,日产气量130000m3,井口压力15 mpa,井深4030m,井底温度148℃,井口温度40℃,井筒平均温度90℃,天然气相对密度0.6,油管内径6 2 m m,外径7 3 m

m,套管内径130.53mm,表面绝对粗糙度0.02mm,天然气粘度0.014mpa·s,迭代精度0.001。表1是 q、wfp的计算结果。

由表1和图1我们可以很明显的看到,用迭代法和近似法计算的产量分配结果和井底流压计算结果十分接近,但随着日产气量的增加产量分配误差略有增大。在产量达到130000m3后,产量分配误差为3.165%,井底流压误差为0.670%。

由于所选气井采用油套合采的生产时间较短,压力产气量数据较少,宏观上还不能规律性的反映出井底流压计算的相对误差与日产气量的关系。因此相对误差随日产气量的变化趋势有待进一步核实。

3 认识与结论

(1)用迭代的方法计算出的套管环空与油管的产量分配和井底流压是正确、可靠的,迭代求解方法适用于任何情形的油套组合。

(2)与迭代方法计算结果比较,近似法计算出的油套环空与油管的产量分配结果和井底流压结果误差较小,但误差随着产量的增加而增大,因此建议当日产气量大于130000 m3时,用迭代方法求解。

(3)本文计算过程全部假设为纯气井,未考虑产水因素,可能存在一定误差,但若产水量较小,则基本不会影响计算结果。

参考文献

[1] 唐海,黄炳光,刘志斌,等.气井(藏)动态优化配产方法研究[j].天然气工业,1998,18(3):57-60

[2] 杨继盛编.采气工艺基础[m].北京:石油工业出版社,1992

[3] hagoort j.fundamentals of gas reservoir engineering[a]

[4] developments in petroleum science 23[c].new york,1991

[5] 采油工程手册编写组.采油工程手册[m].北京:石油工业出版社,1996

合集下载

司钻法压井过程中立压和套压的计算

司钻法压井过程中立压和套压的计算

科技资讯

科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.12SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术1基本原理[1-2]根据地层压力的大小选择适当的压井液,用一定的工艺方法在井筒内建立一定液柱压力,以达到控制地层压力目的,这个过程叫压井。压井的基本原理为:在压井过程中,保持泥浆泵排量不变,始终使井底压力大于地层压力且恒定不变。当井内出现溢流后,要排出井内溢流就必须在控制井口的情况下,对井口施加一定的压力,允许井内溢流发生膨胀,才能保证井下安全,同时又能阻止地层流体再次流入井内。2数学模型[3-4]司钻法压井的特点为:第一循环周结束,关井立压等于套压,即Pd=Pa;第二循环周结束,立压等于循环压降,套压为0。停止循环后,立压和套压等于零。2.1套压计算2.1.1气柱从井底到井口的过程Pa=Pp-9.81ρm(l-lg)-Pw(1)式中:Pa——地层压力,KPaρm——原钻井液密度,g/cm3l——井深,mlg——气柱长度,mPw——气体自重,KPa2.1.2压井液进入井内,但未进入环空压井液进入钻柱,但未进入环空时,井口套压值保持不变。(3)2.2立压计算2.2.1当压井液未进入钻杆,立压为关井立压(5)式中:Pa——钻柱内和钻头压降,MPa2.2.2压井液进入钻杆,但未达到钻头时(6)式中:lm——压井液在钻柱中的长度,m2.2.3压井液到达钻头并进入环空(7)2.3计算框图框图见下图1。2.4压井实例某井用密度为1.23g/cm3的钻井液(范氏粘度仪600转和300转读数分别为45转和30转)进行钻井,当钻至井深3000m时,发生溢流,溢流后,关井、停泵,测得关井立压1.5MPa,关井套压6.1MPa,泥浆池增量4m3。压井时,泵冲数为20冲/min,每冲排量25l/冲。已知井径215.9mm,钻杆外径127mm(内径),钻铤外径(内径),长度,钻头喷嘴直径分别为、、10mm,地温梯度3.3℃/30m,地面温度20℃,地层破裂压力梯度为18KPa/m。试进行司钻法压井计算。解:气柱在井底所占高度:如果泥浆池增量Vk大于钻铤所占的体积,则:如果泥浆池增量Vk小于钻铤所占的体积,则:在本例中,泥浆池增量Vk大于钻铤所占的体积,Lg=384m。井深3000m处的地层压力:压井泥浆密度:初始立管总压力:终了立管总压力:3结语司钻法压井是通过调节阻流器使立管压力按预先设计好的数值变化,在保持井底压力不变的条件下循环排除井内溢流。在此过程中,套压和井内地层受力(多以套管鞋处地层受力表示)有较复杂的变化。压井是完成井下作业施工任务的重要手段。因此必须精心组织,协作配合,争取做到施工一次成功;同时要保护油层,减少污染,保护套管,防止损伤套管,促进井下作业快速优质完成,为油田开发做出贡献。司钻法压井过程中立压和套压的计算杨海燕1刘绘新1龙建朴2李珍1张江锋3(1.西南石油大学四川成都610500;2.江汉油田湖北潜江433100;3.大庆油田黑龙江大庆163453)摘要:司钻法压井是现场常用的一种油气井控制井的压井方法。本文根据压井的基本原理,结合压井作业工况,推导出司钻法压井过程中立压和套压的计算式,通过实例进行了计算,利用本文计算结果,有助于指导压井施工。关键词:压井立压套压中图分类号:TV5文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)04(c)-0022-02

(完整版)油藏工程常用计算方法

(完整版)油藏工程常用计算方法

(完整版)油藏工程常用计算方法

1

油藏工程常用计算方法

(完整版)油藏工程常用计算方法

2 目 录

1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测 ...................................... 3

2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究 ................................ 3

3、预测塔河油田油井产能的方法 .................................................. 3

4、确定气井高速湍流系数相关经验公式 ............................................ 4

5、表皮系数分解................................................................ 4

6、动态预测油藏地质储量方法简介 ................................................ 5

6。1物质平衡法计算地质储量 .................................................. 5

6.2水驱曲线法计算地质储量 ................................................... 7

6.3产量递减法计算地质储量 ................................................... 8

6。4Weng旋回模型预测可采储量 ............................................... 10

6.5试井法计算地质储量 ...................................................... 10

7、油井二项式的推导及新型IPR方程的建立 ....................................... 16

(完整版)油藏工程常用计算方法 2

(完整版)油藏工程常用计算方法 2

1

油藏工程常用计算方法

2

目 录

1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测 ........................................................................................... 3

2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究 ............................................................................... 3

3、预测塔河油田油井产能的方法 ................................................................................................................... 3

4、确定气井高速湍流系数相关经验公式 ....................................................................................................... 4

5、表皮系数分解 .............................................................................................................................................. 4

6、动态预测油藏地质储量方法简介 ............................................................................................................... 5

6.1物质平衡法计算地质储量 ...................................................................................................................... 5

油气产量计算公式

油气产量计算公式

油气产量计算公式

原油产量可以通过已知的油井动态数据来计算,常用的计算公式包括以下几个:

a.单井稳态流量法

根据油井流体的动态数据,可以通过单井稳态流量法来计算原油产量。该方法基于物质守恒定律和达西-魏瑟巴哈定律,并假设油井为均质、各向同性的系统。公式如下:

Qo = (Ao * h * φ * k * ΔP) / (μ * B * ln(re / rw))

其中,Qo为原油产量,Ao为井底截面积,h为有效厚度,φ为孔隙度,k为渗透率,ΔP为产能压差,μ为原油粘度,B为原油体积系数,re为采收水平半径,rw为井筒半径。

b.井下储量法

井下储量法是基于 Dudley的时变产能方程,通过油井生产的不同阶段的动态数据来计算原油产量。公式如下:

Qo = Co * (Pwf - Pwh) * (1 - (t / τ) ^ b)

其中,Qo为原油产量,Co为初始产能指数,Pwf为井底流压,Pwh为井口流压,t为井底流压下降的时间,τ为初始产能指数的最大衰减时间,b为初始产能指数的衰减指数。

c.压裂油井产量法

压裂油井产量法是基于已知的压裂液体积、流入压力和流产压力来计算原油产量。公式如下: Qo = (β * Vf * (Pwf - Pwf0)^m) / (Pwf0 - Pwf)

其中,Qo为原油产量,β为已知常数,Vf为压裂液体积,Pwf为流产压力,Pwf0为流入压力,m为已知常数。

天然气产量的计算可以通过井口流量、静压差、气体的化学组成等已知数据来进行。常用的计算公式包括以下几个:

a.根据井口流量计算

根据井口流量计算的方法是最常用的天然气产量计算方法

Qg = Gp * Z * T / (P * Pbase)

其中,Qg为天然气产量,Gp为井口流量,Z为天然气压缩系数,T为气体温度,P为气体实际压力,Pbase为参考压力。

b.通过静压差计算

利用静压差计算天然气产量需要已知的油藏压力压降和气体压缩因子,公式如下:

利用密度迭代法计算气井的井底流压

利用密度迭代法计算气井的井底流压

2014年1月 第29卷第1期 西安石油大学学报(自然科学版) Journal of Xi an Shiyou University(Natural Science Edition) Jan.2014 Vol_29 No.1 

文章编号:1673-064X(2014)01-0056-04 

利用密度迭代法计算气井的井底流压 

张玄奇 ,陈薇 ,李剑鹏 

(1.西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065;2.西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500) 

摘要:依据井筒压力与气体密度和湿度之间的函数关系,采用密度迭代法,以井口套压为起点自上 而下迭代至井底,计算出井底流压。选择有实际关井测压数据的8口井,将不考虑天然气湿度条件 下(干气)用密度迭代法计算的井底流压与实际测压值对比,平均相对误差仅为4.89%;考虑湿度 

对井底流压的影响,计算了不同气体湿度下的井底流压,与实际测压值之间最大误差为1.369 l%。 将用密度迭代法、经验公式及RTA法计算的井底流压与实际测压值进行比较,发现前者的误差最 

小,而且使用该方法能在不影响气井正常生产的情况下精确计算气井的井底流压,适用于气井整个 

生产历程中的井底流压计算。 

关键词:气井;井底流压;密度迭代法 中图分类号:TE329 文献标识码:A 

在气井的生产过程中,确定井底流压是气井稳 产、高产的先决条件¨ ,如何根据生产资料精确计 

算气井的井底流压是气井生产动态分析、预测和优 化合理工作制度的基础 J。确定气井井底流压的 方法很多,如图1所示 J。这些方法有的因为要对 

气井进行措施从而影响气井生产,有的因为计算过 程复杂、需要的参数多或误差大而未能被推广。本 

文依据井筒压力和气体密度的函数关系,采用密度 

迭代法计算气井井底流压。忽略温度的影响,以井 

口套压为起点自上而下迭代至井底(以1 ITI为步 长),得到气井的井底流压,然后将计算结果与试井 

实测压力对比,从而证明该方法的精度和适用性。 

合理井底流压及沉没度计算

合理井底流压及沉没度计算

6敏感性实验数据在煤层气排采过程中的应用

储层敏感性评价实验反映了煤储层在外来流体作用以及所受应力改变情况下,煤岩渗透性质发生的变化,是研究储层保护技术和制定排采方案的基础。速敏实验测定了煤岩中微粒运移的临界流速,超出此速度生产,地层中的微粒就可能发生运移,堵塞裂缝通道。应力敏感性数据表明了煤岩渗透率随应力改变的趋势,反映了裂缝性煤岩在应力改变的条件下裂缝宽度的变化。速度和应力的变化都与排采生产中的排液强度以及生产压差有关,因此,将实验室测试的速敏数据以及应力敏感性数据与排采强度以及生产压差建立一定的关系,通过计算,优化设计出不发生伤害或伤害范围(或伤害程度)小的排采工作参数,就可以保证煤层气的稳产。

6.1优化排液强度

(1)建立模型

煤层气井合理排液量在一定程度上与储层速敏有关。在煤层气井排采过程中,当产液速度超过临界流速时将造成储层伤害,即裂缝内部微粒运移、堵塞割理裂缝。所以,可以利用速敏实验中测定的临界流速来确定煤层气井临界产液量,为优化排液强度及控制井底流压提供科学依据。

实验测得的临界流量为cQ,结合生产井储层厚度和井径,可将其换算为排采中的临界排液量Q液,以此作为单井允许的最大产液量。转换的方法是,以实验室岩心测定的真实临界速度等于研究的煤层气井储层岩石真实速度。由于降压排采的初期储层中只是煤层水单相流动,气体还未扩散出来,所以在真实速度计算时不考虑饱和度。将实验室临界流量转换成煤层气井对应的临界排水量计算公式如下:

2=28.8wcwrhQQr岩 (2-1)

式中, cQ—岩心临界流量,/minml; 岩—岩心孔隙度;r岩—岩心半径,cm。Q液—井的临界排液量,3/md; 井—煤储层孔隙度;r井—井半径,m;h—煤层气井的储层厚度,m。 (2)实例计算

将郑庄、长治、安泽各区块实验所得临界流速结合各区块生产井的储层厚度,井径代入计算公式,计算排采井不发生微粒运移的最大排液量,计算结果见表2-12。

排水采气井井底压力测试计算方法研究与应用—油套环空计算井底压力的方法及现场应用(之三)

・20 钻采工艺 002年 

排水采气井井底压力测试计算 

方法研究与应用 

油套环空计算井底压力的方法及现场应用(之三) 

吴芒 ,文伯清 ,邹建 ,林琪 

(1四川石油局钻采工艺研究院2西南油气田分公司采气工艺研究所3西南石油学院) 

摘要:借鉴目前国内外多种计算抽油井井底压力的方法来获取排水采气工艺井井底流压。由于能够应用 自己研制的仪器较准确地获得拟液面深度,那/厶油套环空中拟气柱所产生的压力和混气液柱所产生压力可以得 到.若加上直接从井1:3读取的套压,就能得到井底流压。这里主要讨论各种方法计算拟气柱所产生的压力和混气 液柱所产生压力的精度,并对测试计算结果与实测结果进行比较。 关键词:排水采气;井底压力;测试;计算 中围分娄号:TE 319 文献标识码;A 文章编号:1006—768XI:2OO2)O2一啪一04 

排水采气并底压力的计算 

井底流压是预测井生产指数和流入动态的一个 

基本要素,是进行有效人工举升设计的一个重要参 数。目前国内外有许多种计算抽油井井底流压的方 法,这些方法都是针对环空中混气液柱的压力梯度 

进行计算,且主要针对环空中混合油气的压力梯度 进行计算。本文借鉴这些方法,计算工艺井油套环 

空中气水混合物的压力分布。 

//// 

一,气 

鎏 厢 

I 一液制(其中一 P舡c 气泡) ,#u /』// 

拟气 盘 

0 \相应 O 的气 0 Pu‘ 

图1环形空间的气液分布 参见图1,工艺井的井底流压是套管头压力、气 柱压力和混气水柱压力的总和,即 

P F=P 十Pg十P t1) 

式中:P 一井口套压,Pa; P 一油套环空中气柱产生的压力,Pa; 一气水混合物产生的压力,Pa; 

P 一井底流压,Pa 

套管头压力可直接在井口用精度较高的压力表 测量,因此,井底压力的计算精度主要取决于气柱压 力和混气水柱压力的计算是否准确。 

1.环空流动气柱压力分布计算 根据能量守恒原理,油套环形空间中气体稳定 

气水两相煤层气井井底流压预测方法

第31卷第6期 2010年11月 石 油 学 报 ACTA PETR0LEI SINICA Vol_31 NO.6 NOV. 2O1O 

文章编号:0253—2697(2010)06—0998—06 

气水两相煤层气井井底流压预测方法 

刘新福 綦耀光 刘春花 李延祥 赵培华。 

(1.中国石油大学机电工程学院山东东营257061; 2中国石油煤层气有限责任公司北京100011) 

摘要:基于井筒流体稳定流动能量方程,建立了煤层气柱段压差和两相液柱压差的数学模型,给出了气水两相煤层气井底流压的预 测方法,并分析了各排采参数间的相互关系及其对产能的影响。研究结果表明,该算法较为准确地预测了煤层气井进入稳定排采 后的井底流压;井底流压是井口套压、气柱和液柱压力综合作用的结果,能充分反映产气量的渗流压力特征;该模型充分考虑了井 筒中压力增量随井深增量的变化关系,在两相液柱段每等份长度不超过25 m时,井底流压预测结果的相对误差可控制在5%以内; 调整井底压力,可有效增大生产压差,控制排液量,利于煤层气体的解吸,从而提高产气量;产水量较大,动液面较高时,宜加大排液 量,降低井底压力,而动液面较低时,宜放开套压。 关键词:煤层气井;井底流压;煤层气柱压力;两相液柱压力;产能 中图分类号:TE349 文献标识码:A 

Prediction of flowing bottomhole pressures for two—phase coalbed methane wells 

LIU Xinfu QI Yaoguang’LIU Chunhua LI Yanxiang ZHAO Peihua 

(1.College of Mechanical and Electronic Engineering,China University of Petroleum,Dongying 257061,China; 2.PetroChina Coalbed Methane Company Limited,Beijing 1()0OI 1,China) 

气井地层温度和压力的计算方法

气井地层温度和压力的计算方法X

薛 军,陈 广,谷 建

(中国石化中原油田普光分公司,四川达州 636156)

摘 要:在气田开发过程中,为掌握气层流体的性能及规律,需要得到准确的气层的温度和压力数值,在同一地区,气层温度与气层的埋藏深度有关,埋藏愈深,温度愈高。地层压力越高,地层能量也越

大,在气藏含气面积、储集空间一定的情况下,地层压力越高,储量越大。这里分别介绍了一种气层温度和压力的计算方法。

关键词:气层温度;气层压力 中图分类号:TE37 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0044—01

气层的温度和压力是气井开采、开发及生产管

理中重要的参数,也是制定合理的工作制度的主要依据。在气田开发过程中,为掌握气层流体的性能及

规律,就需要得到准确的气层的温度和压力数值,这里就介绍一种气层温度和压力的计算方法。

1 气层的温度

气层温度是气井非常重要的一个物理量,是气层中部流体的温度。在同一地区,气层温度与气层的

埋藏深度有关,埋藏愈深,温度愈高。气层温度的计算公式为:

tl=t0+L-L0M≈t0+LM

TL=t0+L-L0M+273.15≈t0+LM+273.15

式中:L——从地面到气层中部气井深度,m;

L0——从地面到地层恒温层的深度,m;

M——地温级率(地温增温率)m/℃;

tL、T——从地面到井内L处的温度,℃和绝对温度(热力学温度)K;

t0——恒温层的温度,(该井井口常年平均温

度)℃。恒温层的深度L0:距离地面某一深度开始,不

受大气温度的影响,这一深度称为恒温层的深度。一般L0仅为几米,当井深L远远大于L0时,L0可忽略

不计。地温级率M:地层温度每增加1℃要向下加深

的距离(m)即:

M=L-L0t-t0≈Lt-t0式中符号同前。由于地球热力场的不均,因而地温级率M在不

同的地区是不相同的,对于某一地区而言,M是-个常数。如老君庙油田第三系地温级率为28m/℃;

四川川南气田二、三迭系地温级率为41.5m/℃;渝东地区相国寺石碳系地温级率为40m/℃。

排水采气井井底压力测试计算方法研究与应用—油套环空物质平衡测压仪器研制及测试流程设计(之二)

・30・ 钻采工艺 2002拒 

排水采气井井底压力测试计算 

方法研究与应用 

——油套环空物质平衡测压仪器研制及测试流程设计(之二) 

昊芒 ,文伯清 ,邹建 ,林琪 

(1四】ll石油局钻采工艺技术研究院2西南油气田分公司采气工艺研究所3西南石油学院) 

摘要:应用套管物质平衡法测压时,需要通过环空测试计量套管压力变化、套管产气量和套管放空气量,从 而计算环空拟气柱的长度。有了环空拟气柱长度这一关键参数,就能计算出井底压力。为此.从现场工程要求出 发,通过对测试仪表的精度分析.研制了一套厩满足现场工程要求又经济适用的地面测试装置,同时根据气井生产 情况配套研制了一套测试流程以及测试方法。为现场生产提供了一种快捷、方便的测试计算井底压力手段。 美键词:排水采气;并底压力;铡试仪器;计算;设计 中圈分类号:TE319 文献标识码:A 文章■号:1006—7 ̄x(2m2)Ol 030—04 

测试仪器的精度要求 

应用套管物质平衡法求解环空拟气柱长度时, 

需要通过环空测试计量套管压力变化、套管产气量 

和套管放空气量,其测量误差将会影响拟气柱长度 

的计算精度。要使环空拟气柱长度的计算满足工程 

技术要求,就必须分析测试仪器精度与拟气柱长度 计算误差之间的美系,以选择适合要求的压力计和 

流量计的精度等级。 1.套管产气肘拟气柱长度的计算误差分析 

我们已经得到油管排液、套管产气时环空拟气 柱长度的解析解表达式: 

={ { + + 喾】 

(1) 令M=IEPZP ̄ /.4T ̄ 

DD= l(At1+ 2)一 ;Art— m山2 

将中间参数a'n-、Q1 、L 的计算式 

P —P rn1 一Atl Q1 =(Qi一0+Q】一1)/2 

壶 + ) 

代入上式。可得 一 ×Q1-0+ 

x Q2—1} (2) 由上式可以看出,1.o是压力 ¨P 1、 2和 

流量Ql一¨Q2—1的函数。 根据偏微分定理,Lo的误差为 

= + 。+ + 

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档