当前位置:文档之家› 第1章油井流入动态和多相流

第1章油井流入动态和多相流


IPR发展历程
(2)1968年,Vogel选用21 个油田的实例数据(油藏岩 石和流体性质有较大的变化范围) 进行数值模拟得到一系 列IPR 关系数据。分析这些数据时,Vogel 首先注意到这 些实例的生产—压力关系曲线非常相似。他将每一个点的 压力除以油藏平均压力、将每个点的产量除以油井最大产 量进行无量纲化, 发现这些无量纲化的IPR 数据点最后落 在一个狭小的范围内, 经回归得到了后来称为Vogel 方程 的IPR 曲线。
abC..按如 采V果出og用程el测度方N试程对点计油的算井资的流料I入P按R动曲直态线线影,外响最推大大时,误,而差最k出h大/现μ误在、差用B可0小、达生k、7产0S~压0等8差0参%下数,的对只测其是试影在资响开料不 来采大预末 。测期最约大30产%。量。一般,误差低于5%。虽然,随着采出程度的增加,到开 采末期误差上升到20%,但其绝对值却很小。
(1)Orkiszewski方法; (2)Beggs-Brill方法
第一节 油井流入动态(IPR曲线)
油井流入动态:
油井产量与井底流动压力的关系。它反映了油藏向井的 供油能力,反映了油藏压力、油层物性、流体物性、完井质 量等对油层渗流规律的影响,是采油工程与油藏工程的衔接 点。 作用:通过油井流入动态研究为油藏工程提供检验资料;为 采油工程的下一步工作提供依据;检查钻井、固井、完井和 各项工艺措施等技术水平的优劣。
⑤利用模拟退火算法进行油井流入动态研究
Vogel曲线仅限于产水少或不产水的井,而且提出通用 方程时有很多假设条件;Standing方法由于要求知道油层 的体积系数、原油粘度和相对渗透率,难于应用;陈元千 推导的曲线通式虽然考虑了采出程度和油井不完善性的影 响,但也仅适用于低含水率的油藏;
近年来, 越来越多的稳定试井资料证实, 注水保持压力开 发的油田,当井底流压低于饱和压力以后, 由于井底附近油 层渗流条件发生了变化, 指示曲线向压力轴偏转, 产量出现 最大点, 此时就不能用达西公式和Vogel 方程来计算油井的 产量。因此, 需找到一种非数值的方法进行油井的流入动态 研究。
qo
2rkoh o Bo
dp dr
kro
ko k
qo
2kh
ln re
Pe Pwf
Kro dp
o Bo
rw
o、Bo、Kro都是压力的函数。用上述方法绘制IPR曲线十分
繁琐。通常结合生产资料来绘制IPR曲线。
1.Vogel 方法
①假设条件:
a.圆形封闭油藏,油井位于中心; b.均质油层,含水饱和度恒定; c.忽略重力影响; d.忽略岩石和水的压缩性; e.油、气组成及平衡不变; f.油、气两相的压力相同; g.拟稳态下流动,在给定的某一瞬间,各点的脱气原油流量 相同。
对于多相流动的非直线型IPR曲线,由于其斜率不是定值, 按上述几种定义所求得的采油指数则不同。所以,对于具有非 直线型IPR曲线的油井,在使用采油指数时,应该说明相应的 流动压力,不能简单地用某一流压下的采油指数来直接推算不 同流压下的产量。
当油井产量很高时井底附近将出现非达西渗流:
Pr Pwf Cq Dq2
IPR发展历程
(5)1992年,Wiggins 完成了一项非常有意义的工作, 他对油气两相渗流拟稳态解式进行Tailor 展开, 解析得到 了IPR 方程一般形式。
(6)1995年,Sukarno 在数值模拟基础上得到了一种 IPR曲线方程, 试着考虑当井底流压变化时由于表皮变化 (受产量变化影响) 而引起的流动效率的变化。
qo
ln
re
2kh
rw
3 4
s
K ro
o o
Pr
2
Pr
Pw2f
2Pr
令:
J o
ln
2k h
re
rw
3 4
s
K ro
o
o
pr
1 2Pr
当 Pwf 0 时:
qomax
ln
re
2k h
rw
3 4
s
K ro
oo
Pr
Pr 2
所以:
qo
qo
m
ax
1
Pwf Pr
2
Jo
2
(Pr
Pw2f
)
3.非完善井Vogel方程的修正
油水井的非完善性: ◆ 打开性质不完善;如射孔完成 ◆ 打开程度不完善;如未全部钻穿油层 ◆ 打开程度和打开性质双重不完善 ◆ 油层受到损害 ◆ 酸化、压裂等措施
改变油井的完善性,从而增加或降低井底附近的 压力降,影响油井流入动态关系。
图1-5 完善井和非完善井周围 的压力分布示意图
完善井:
qo
范围,可以适用于那些污阻井或经过增产措施的井
图1-6 Standing 无因次IPR曲线
Standing方法计算不完善井IPR曲线的步骤:
a.根据已知Pr和Pwf计算在FE=1时最大产量
Pwf Pr (Pr Pwf ) FE
②Vogel方程
图1-3 Vogel 曲线
qo qo m ax
1 0.2 Pwf Pr
0.8
Pwf Pr
2
③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤
◆ 已知地层压力和一个工作点:
a.计算 qo m ax
qo m ax
[1
0.2
qotest
Pwf test Pr
0.8
Pwf test Pr
2ko h( Pe Pwf
Bo
o
ln
re rw
)
非完善井:
qo
2h(Pe Pwf )
B0o
1 ko
ln
re rs
1 ks
ln
rs rw
则:
Psk
Pwf Pwf
qoo Bo 2koh
ko ks
1
ln
rs rw
令:
s
ko ks
1 ln
rs rw
非完善井附加压力降:
Psk
qoo Bo 2koh
采油指数J的获得:
◆ 油藏参数计算
◆ 试井资料:测得3~5个稳定工作制度 Nhomakorabea的产量及 其流压,便可绘制该井的实测IPR曲线
注意事项:
对于单相液体流动的直线型IPR曲线,采油指数可定义为 产油量与生产压差之比,或者单位生产压差下的油井产油量; 也可定义为每增加单位生产压差时,油井产量的增加值,或油 井IPR曲线斜率的负倒数。
2.费特柯维奇方法
溶解气驱油藏:
qo
ln
re
2kh
rw
3 4
s
Pr kro dp
B Pwf o o
假设
k ro
o Bo
与压力
p 成直线关系,则:
qo
ln
re
2kh
rw
3 4
s
Pr
cpdp
Pwf
2kh c
ln
re
rw
3 4
s
2
2
Pr
Pw2f
式中: 则:
c 1 ( Kro )
Pr oo pr
油井流入动态曲线(IPR曲线):
表示产量与井底流压关系的曲线,简称IPR曲线。
图1-1 典型的流入动态曲线
IPR发展历程
IPR 最初只是经验地描述了油井产量与给定平均地层压力、 井底流压之间的相互作用和影响。常规IPR 曲线是基于 Darcy 线性定律,其合理应用的前提是采油指数保持不变。
(1)1942年,Evinger 和Muskat 通过对渗流方程研究 指出, 当在油藏中存在两相渗流时产量与压力将不会像期 望的那样存在直线关系, 而是一种曲线关系。早期诸多研 究油井工作情况的研究者中的两位。
IPR发展历程
(3)1973年,Fetkovich曾经建议用油井等时试井数据 来评价其生产能力, 他在气井产能经验方程基础上, 根据对 6 个油田、40 口不同的油井生产数据分析结果, 提出了后 来称为Fetkovich 方程的IPR关系式。
(4)1976年,Jones、Blount 和Glaze 通过研究用多 流量短时测试预测油井流入动态, 考虑到非达西流动的影 响, 根据Forchheimer 方程得到一种二项式IPR 方程。
最根本的假设是将油气藏视为线性动态系统, 且需建立描述 油气藏动态的数学模型,用算法辨识来进行其参数辨识, 从 而达到建立动态模型的目的。
IPR研究方法
④利用BP神经网络技术进行油井流入动态分析方法研究
将油井流入动态视为非线性动态系统, 用神经网络预测 油井产量随井底流压的变化情况, 建立油井流入动态的神 经网络模型, 从而进行油井的流入动态分析;
图1-2 泄油面积形状与油井的位置系数
re X rw
单相流动时,油层物性及流体性质基本不随压力 变化,产量公式可表示为:
qo J (Pr Pwf )
J qo (Pr Pwf )
采油(液)指数:
J
2koha
o
Bo
ln
X
1 2
s
J
2koha
o
Bo
ln
X
3 4
s
单位生产压差下的油井产油(液)量,反映油层性质、厚度、 流体物性、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标。
IPR发展历程
IPR研究方法
①利用井底压力计测量测试井的地面产量q 和井底压力pwf,
并建立其之间关系的井底流入动态关系式, 主要有适用于未 饱和油藏的直线IPR 方程和描述饱和油藏中油井流入动态 的Vogel (1968) 方程;
②利用试井方法确定油藏流入动态;
③利用油藏数值计算方法来研究油藏. 上述方法有很多不同的假设条件和适用范围条件限制,
相关主题