节点分析法在海上油井管柱优化设计中应用.pdfVIP

节点分析法在海上油井管柱优化设计中的应用 孙仲伟1刘莉1李宁2 (1．辽河油田分公司；2．辽河石油勘探局) 摘要海上油井管柱具有其特殊性，为油井安全控制、及满足正常生产需要，井下管柱不同 于陆地油井的管柱，本文探讨的内容是：根据海上油井管柱特点，将海上自喷井作为一个由地层、 井筒、地面组成的统一的系统，采用节点分析法，将整个系统中各部分的压力损失互相关联起来， 对每一部分的压力损失进行定量评估，又可对影响流入、流出节点处流量的多种因素进行逐一分 析和优选，从而发挥系统的最大潜能，使油气井生产系统实现最优化。本文详细论述了节点的设 置、解节点的选择以及油井生产系统分析、普通节点分析和函数节点分析。 关键词 自喷井葵太油区完井管柱优化设计节点分析 海上油气井完井管柱与陆地油井管柱相比具有其特殊性，海上油气井完井管柱设计必须 考虑以下因素：(1)管柱需满足海上长效、稳产的需要；(2)管柱必须安装井下安全控制装置； (3)原油含蜡，必须考虑井下化学加药技术；(4)层间压力不同，需考虑多层分采。根据海上油 井管柱特点，常规的完井管柱设计方法不能满足需要。节点分析法是通过任一选定节点把从 油气藏到海上平台上的分离器所构成的整个油气井生产系统，按计算压力损失的公式或相关 式分成几个部分，它既可以将整个系统中各部分的压力损失互相关联起来，对每一部分的压力 损失进行定量评估，又可对影响流入、流出节点处流量的多种因素进行逐一分析和优选，从而 发挥系统的最大潜能，使油气井生产系统实现最优化。 1油井生产系统分析 1．1油井生产系统 油气井生产系统也称为油气井生产模型，是指一个宏观的研究对象。从油气层、完井段、 油管、井口油嘴、地面集输管线到分离器为一个完整的自喷井生产系统。 生产系统因井而异、互不相同。最简单的油气井生产系统应由油气层、井筒及地面集输管 线三部分组成。实际油气井生产系统都比较复杂，对系统各组成的压力损失分析是节点系统 分析的一个核心内容。 1．2油井生产系统分析 油井生产系统分析是把气流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。这一方法的基本思想是在系统中某部位(如井底)设置解节点，将系统各部 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。 系统分析的基本出发点可以概括为：一是系统中任何一点的压力是唯一的；二是在稳定的 一579— 生产条件下，整个生产系统各个环节流人和流出的质量守恒。 1．2．1节点的设置 为了进行系统分析，必须在系统内设置节点，将系统划分为若干既相对独立，又相对联系 流段。一般气井生产系统可以分为8个节点， 一 LJl／、 如图l所示。 ③ —_ 謦毖幽①L一一习 节点分为普通节点和函数节点两类。节点 、、、、、、～、、～ 、、、、、、～、、～、、n、、、、～、、～、、～、、、”、、、～n、、～” l、3、6、8均属普通节点，节点2、4、5、7均属函数 节点位置 、 、④ ①分离器 节点。 哆’ ②地面气嘴 ； ③井口 1．2．2节点的选择 ④安全阀 ⑤限流装置 ，在运用节点分析方法解决具体问题时，通 —— ．龠 ⑥井底 … ⑦射孔段 常在分析系统中选择某一节点，此节点称为解 ⑧地层 节点。解节点将气井生产系统分为两大部分，