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聚合物驱抽油机井参数优化设计研究 第3页

更新时间:2009-2-19:  来源:毕业论文

聚合物驱抽油机井参数优化设计研究 第3页
第2章 有杆泵采油系统设计
游梁式抽油机有杆泵采油是有杆泵采油系统中最重要的,主要通过抽油机悬点的往复运动,通过抽油杆将地面动力传递给井下柱塞泵,以此将井下液体举升到地面。
2.1 油井流入动态
准确预测油井产能是确定油井合理工作制度的依据,也是分析油井动态的基础。
2.1.1 单向液流
测试点的井底流压大于堡和压力时,油藏内为单相液体渗流,油井产能可按下式计算:
                      (2-1)
                         (2-2)
式中  qL—产液量,m3/d;
pwf—井底流压,MPa;
JL—产液指数,m3/(dMPa);
qLtest—测试产液量,m3/d;
 —地层平均压力,MPa;
pwftest—测试压力,MPa。
2.1.2油气水三相渗流IPR方程
对于注水开发的油藏,油气水三相同时存在。Petrobras根据油流Vegol方程,从几何学角度导出油气水三相渗流时的IPR曲线及井底流压和采油指数计算式。Petrobras方法计算综合IPR曲线的实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均分子值。当已知测试点计算采液指数时,可按产量加权平均;当预测产量或流压时,可按流压加权平均。
                    (2-3)
                         (2-4)
          (2-5)
若0<qL≤qb,则有:
                            (2-6)
若qb<qL≤qomax, 按流压加权平均进行推导,用组合IPR曲线计算,用恒定的生产指数公式计算,则有:
      (2-7)
若qomax <qL≤qLmax,综合曲线的斜率可近似为常数,则有:
              (2-8)
式中  qb—原油饱和压力下的产液量,m3/d;
qomax—流压为零时的最大产油量,m3/d;
qLmax—流压为零时的最大产液量,m3/d;
qL—产液量,m3/d;
fw—含水率;
JL—产液指数,m3/(dMPa)。
当测试流压pwftest≥pb时
                          (2-9)
当pwftest<pb时
             (2-10)
式中  qLtest—测试产液量,m3/d;
A—相关系数。
                  (2-11)
2.1.3聚驱油井流入动态方程
聚合物溶液的流变性可用幂律模式来描述,假设条件为:
(1)油藏是均质等厚的,油层厚度与渗透率为常数;
(2)忽略重力、系统的压缩性;
(3)地层流体的流变性符合幂律定律。
根据己知条件,可推导出幂律流体在多孔介质中稳定渗流的油井流入动态方程:
                (2-12)
式中Q—油井产量,m3/d;
h—油层有效厚度,m;
pe—泄油边界处压力,MPa;
pwf—井底流压,MPa;
Re—泄油半径,m;
Rw—井筒半径,m;
N—流性指数;
Kr—沿径向方向的渗透率;
μeff—液体的有效粘度。
                (2-13)
式中  为多孔介质的孔隙度。
2.2供采协调匹配
抽油机井在进行抽汲参数设计时,必须保证地层和井筒的协调生产,以抽油泵吸入口处为节点,在泵吸入口处的压力可以存在三条压力曲线:1)泵上油管和抽油杆之间的压力曲线;2)从井口套管到地层的套管压力分布曲线;3)从动液面处到泵吸入口处的压力分布曲线。结合以上三条压力分布曲线,结合地层流入动态曲线(IPR)和泵效η随泵吸入口压力P吸的关系曲线,可进行节点系统分析,寻找地层的供采协调点。
套管内的的压力分布曲线可以采用流入动态曲线拟合方法计算,节点分析方法可用下图表示。

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