采油方式綜合評價決策與單井優(yōu)化設(shè)計軟件

1、采油方式綜合評價決策與單井優(yōu)化設(shè)計軟件該系統(tǒng)軟件包是應(yīng)用于油田新區(qū)塊舉升方式評價與優(yōu)化、老區(qū)塊舉升方式適應(yīng)性評價、各種舉升方式單井優(yōu)化設(shè)計等領(lǐng)域的大型計算軟件包。該軟件的目標(biāo)是在進行各種 采油方式對某油田（或區(qū)塊）適應(yīng)性和完成油田開發(fā)總體方案中油藏工程設(shè)計產(chǎn)量指標(biāo) 的可行性分析的基礎(chǔ)上，選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的采油方式，并確定舉升設(shè)備、 操作參數(shù)和預(yù)測工況指標(biāo)。一、主要功能舉升方式綜合決策軟件評價與最大產(chǎn)量設(shè)計地質(zhì)配產(chǎn)設(shè)計丄不同采動態(tài)指標(biāo)油方式處理分析的油井生產(chǎn)動經(jīng)濟指標(biāo)態(tài)模擬分析模糊綜合評價法經(jīng)濟評價法輸岀： 選定的采 油方式、 設(shè)備操作 參數(shù)、工 況指標(biāo)抽油機井單井優(yōu)化設(shè)計軟件單井優(yōu)化

2、設(shè)計IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計系統(tǒng)效率目標(biāo)抽汲參數(shù)、桿柱組合、 桿柱附件、工況指標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)計最大產(chǎn)量目標(biāo)電潛泵井單井優(yōu)化設(shè)計軟件IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計變頻調(diào)速設(shè)計定產(chǎn)量設(shè)計不可變頻設(shè)計泵型、級數(shù)、電機、 電纜、油嘴、變頻、 工況指標(biāo)螺桿泵井單井IPR曲線、優(yōu)化設(shè)計軟件多相流最大產(chǎn)量設(shè)計定產(chǎn)量設(shè)計變頻調(diào)速設(shè)計不可變頻設(shè)計泵型、級數(shù)、電機、 桿柱、變頻、工況指 標(biāo)IPR曲線、多相流最大產(chǎn)量設(shè)計定產(chǎn)量設(shè)計射流泵井單井優(yōu)化設(shè)計軟件氣舉井單井優(yōu)IPR曲線、化設(shè)計軟件多相流疋產(chǎn)量設(shè)計最大產(chǎn)量設(shè)計注氣量優(yōu)化氣舉閥配置喉管、噴嘴、動力液 注入量、動力液注入 壓力、工況指標(biāo)注氣量、注氣壓力、 氣舉閥

3、配置、工況指 標(biāo)、具體功能采油方式綜合評價系統(tǒng)主要包括以下內(nèi)容：油井產(chǎn)能研究、不同采油方式生產(chǎn)模型建立及最優(yōu)方案設(shè)計研究、不同采油方式經(jīng)濟評價模型建立及綜合評價在本研究中主要應(yīng)用系統(tǒng)節(jié)點分析法對游梁機有桿泵、螺桿泵、電潛泵等多種抽油進行了優(yōu)化設(shè)計，得出了各種方式的優(yōu)化后工況參數(shù)，僅僅是實現(xiàn)了單項目標(biāo)的優(yōu)化還不夠，還將就每種采油方式對該油藏的適應(yīng)性進行了綜合評價。采油方式綜合評價的主要任務(wù)是：在應(yīng)用油井生產(chǎn)動態(tài)模擬器確定出不同采油方式 在各含水階段的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟、管理、現(xiàn)場適應(yīng)性、生產(chǎn)條件等 各種因素后對不同采油方法作出評價。2.1井位圖建立井位圖，對油井建立各個區(qū)塊，根據(jù)各

4、個區(qū)塊進行分別模擬設(shè)計，也可對區(qū)塊 中的某個單獨的井型進行設(shè)計。軟件中的操作都可以在井位圖上進行，方便數(shù)據(jù)的錄入與查詢。2.2采油方式評價2.2.1產(chǎn)能預(yù)測翩口鯛+舸占田眾I 謹(jǐn)也脇七打印對區(qū)塊進行整體產(chǎn)能預(yù)測和對單井進行產(chǎn)能預(yù)測。區(qū)蛍名筆一呆刪t業(yè)區(qū)痣抽方式廚回溝舉機有桿泵匣電港泵設(shè)計視式O星丈產(chǎn)量複辿走產(chǎn)塑取擬HR并類別E醐樣泵E時諦泵爹相濟計算方法 M*e* ierrrBr QtciifiO 卩涎鋅-斑 ilL陸Q SrkLfj-«ski?± Q AZIEi±產(chǎn)腿分折力法H保存睜關(guān)閔Q 采i?扌彌（FI JfS Ftirdbris © ChttiS

5、Qds田規(guī)底tt古T的尸能曲慕乳 4D 枷 斛 W U0 140 m m 阿 EK刑Q離Q嚴(yán)権晝“-朝0二"igox eo.pxaiuDt 和.ox 別.呻 =ej.肺 -他腫 80.僑對各種采油方式在區(qū)塊的適應(yīng)性分別作出模擬H冊衆(zhòng)機模擬iliJ二亙區(qū)神程|5” 沖枚 |3Jp? 關(guān)閉序號含水率bo菊3指數(shù)貳裁”配產(chǎn)械雖G?討拓泵徑伽】沖程沖波設(shè)計產(chǎn)演量匚”酬泵裸血泵效聞系妊效率貓)IQ. W5 0022.22的,口0003. QQ91,111025.222T 0Q21. DQL32Q.DO6.0026.2583.005. 003.0035.311C13.8431 0024.0030

6、. TO7.0031.4383.005 003. 0041.211002.84350027.003540.007.5038.3383.005 003. 0045. 19992.19390030. 0050.007.2046.0083.00S 003. 0047,31M3. 3440.0032,00B780.008,0050.0083.005. 003. 0055.81053.654S 0037.0070.007.5063.3383 oa5. 003.QQ54.30908,3246 0038.00880.003.6090.0083.005. 003. 0064.®882.0756. C

7、046.00223綜合評價采用模糊數(shù)學(xué)的方法，對整個區(qū)塊的采油方式作出評價，按照決策系數(shù)選出最適應(yīng)的米油方式T1曾水3)»蒔梁機*電潛泵*摞桿泵*射疣泵838231T67574采油方式曲線-關(guān)閉©/縮放移動+坐標(biāo)尿圖形| 亍設(shè)置O保存+昌打印古TCO井采油方式選擇決策系數(shù)曲線2.3單井優(yōu)化設(shè)計2.3.1產(chǎn)能預(yù)測R /+縮放移動+坐存 曲團形 ® T設(shè)當(dāng) 巴保存b營打印5050?0產(chǎn)液量X3甩)£4 206 64 2 08 6 42 o ® 6 4 2 O-33 2-32 221111 1 8出臨嚶休10£0$040 油水復(fù)合工卩常去

8、一親鍛指數(shù)CPD任 F毗法計算2.3.2自噴井預(yù)測前氐壓力他；=n?n tS2二燥存 口盯印39 767J+輛I =1融 +坐標(biāo)人醫(yī)1充山“垢/：中冴周埜意屈主分析曲邀廣編故移動 +坐標(biāo)山國帶0 J設(shè)査一保存旨打印井口書宜分析252井口壓力WFG :地層壓力恤韻:：|含水車加：| fiTa計首建果聽關(guān)閉ifiEQlPK): | 13?»二騙轂I判斷單井能否自噴，計算最大自噴產(chǎn)量，確定停噴時間2.3.3優(yōu)化設(shè)計對新井或者老井的各種采油方式進行分析，進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計斤o皿jn祗丙E El O冷LTT； o ；«體n r B0 PDKEhr.i.1 MM¥笊7BiT i

9、DfTDJFEVAiMH4I4NIflaMESiWjMKU< -H.iL-M1 -H1 H4.Hi * M*194It isM UT tor »tnT«t111i.ti*/MbyftWt w4 i.2i1.30«n如 a* iH：i3 43a hZ4H.1JI54 -B4 43U 31n <ijIfvHi4t 41MS.31 KL4也n韓K科A MJt nM當(dāng)K MLI 41$和r證tf 4lHitv>»» 2ta h2.3.4井筒溫度壓力計算95IM hl壓力BTiJiJEi" C)fGCb/i)牝 L3$)Hl彌

10、1WTIT. 2TB.E«.KJ inQ trtISSiSLBE9ie vTS 90 KJ 4葉M廊L93314 475 iQ 3T£對0 ELT1510 4T4 50 «I 31O ft2VIi rarIfi 0T3 Ko n2 »0 SIAtLETB15 TTJ To «Z 35a «iJA3015 4Tl 90 4S£ na«>*ssL5T7巧0TI.D0輯ISRS«gM 4帕eQ 5B2郭STsmLidl£ .7fl3 B0 902 200 T理*aAHIQ T翳31 22 nn&

11、gt; e踱V4SBL10 45fi 41.27Z £He翻BZZin z5T T33£ 11a eABE颶惟算!O Or Ik "E Tin方法® Hikf占-盼“©法Q 跡i咱11耳擢H壓力0 iffO ftBiUEa口 曲弗表!m世口 A#*E( itfe>三、軟件設(shè)計思路3.1游梁機有桿泵抽油游梁機有桿泵抽油模擬器以抽油井的供排協(xié)調(diào)為原則，首先繪制油井供液能力曲線，然后根據(jù)游梁式抽油系統(tǒng)可能的泵徑（D p）、沖程（S ）、沖次（n ）組合共有mXnXp組，繪制抽油泵排出特性曲線，構(gòu)成油井的“供排協(xié)調(diào)圖”。在泵的排量滿足產(chǎn)量要求的同

12、時，選取適當(dāng)?shù)谋眯?、井下效率范圍對?yīng)的抽汲參數(shù)組合作為入選結(jié)果，對入 選方案進行綜合評價后產(chǎn)生最佳方案。圖2游梁機有桿泵抽油模擬器程序框圖3.2電潛泵抽油IPR)電潛泵抽油生產(chǎn)系統(tǒng)模擬器是以油井生產(chǎn)系統(tǒng)為對象，以油井供液能力（為依據(jù)，以整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)，把獲得規(guī)定產(chǎn)量（或給定設(shè)備下）下的最高效率和最低能耗作為設(shè)計目標(biāo)，在設(shè)計中采用了系統(tǒng)節(jié)點分析的方法。主要計算包括：（1）計算油井供液能力（IPR）； （2）確定合理的下泵深度和排液量；（3）優(yōu)選電潛泵泵型和確定 合理的泵級數(shù)；（4）選擇符合功率要求的電機；（5）計算井下壓力、溫度、泵效、功率、效率等工況參數(shù)。給定產(chǎn)量求流壓井口溫度Twh求泵

13、深及沉沒壓力求排出壓力及泵出口溫度TPMO計算泵出口溫度TTTIITTT-TPMO<2Twh+A TwhII否是選擇電機I圖3電潛泵抽油模擬器程序框圖3.3地面驅(qū)動螺桿泵抽油打印結(jié)果地面驅(qū)動螺桿桿泵抽油模擬器是在滿足由油井供液能力所確定的產(chǎn)量的前提下確定下泵深度、選擇泵型和計算工作參數(shù)，使效率最高和能耗最小。設(shè)計時分別以井口壓 力和油藏壓力為起點計算泵的排出壓力和入口壓力，根據(jù)產(chǎn)量按選定泵型后，根據(jù)修正 后的特性曲線和設(shè)計排量求出泵的實際揚程、功率和效率。利用泵兩端的壓差和泵的單 級揚程可計算出泵的泵排量、泵效率和功率等。計算機優(yōu)化設(shè)計中，流入動態(tài)關(guān)系（IPR） 曲線采用了油氣水三相流動

14、時的廣義IPR曲線方法等多種方法；垂直管流的壓降計算采 用了油氣水多相管流計算方法，把獲得規(guī)定泵口壓力下的最高產(chǎn)量和最低能耗為設(shè)計 目標(biāo)，并獲得螺桿泵機組工作參數(shù)（泵型、泵深、桿柱組合等）和工況指標(biāo)（載荷、功率、 效率、噸油耗電量等）等參數(shù)。輸入基本數(shù)據(jù)和泵的數(shù)據(jù)計算IPR曲線確定最大產(chǎn)量 QtmJ叨確定最大的配產(chǎn)系數(shù) KQ確定設(shè)計產(chǎn)量Qp=KQ*Qtm計算井底流壓井筒溫度，壓力分布確定下泵深度泵充滿系數(shù)法確定沉沒度法計算泵口壓力溫度以及井口到泵口的沿程溫度，壓力分布選泵自動選泵人工選泵能否選出泵KQ=KQ-0.05桿柱設(shè)計與校核圖4地面驅(qū)動螺桿泵抽油程序框圖3.4射流泵抽油射流泵抽油生產(chǎn)系統(tǒng)

15、模擬器是以油井生產(chǎn)系統(tǒng)為對象，以油井供液能力（IPR）為依據(jù)，以整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)，把獲得規(guī)定產(chǎn)量（或給定設(shè)備下）下的最高效率和最低能耗作為設(shè)計目標(biāo)，在設(shè)計中采油了系統(tǒng)節(jié)點分析的方法。主要計算包括：（1）計算油井供液能力（IPR）;（2）確定合理的下泵深度和排液量;（3）優(yōu)選射流泵泵型和確定合理的噴嘴和喉管直徑；（4）選擇符合功率要求的地面泵;（5）計算井下壓力、溫度、泵效、功率、效率等工況參數(shù)。輸入原始數(shù)據(jù)根據(jù)油層生產(chǎn)情況計算 IPR曲線，計算設(shè)計產(chǎn)量下的流壓、泵掛深度計算泵的沉沒壓力、吸入口溫度以及排出壓力根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)計算動力液進入噴嘴前的壓力以及舉升率根據(jù)特性曲線選擇噴射率以及泵效增大

16、地面壓力泵效v 15%減少產(chǎn)量地面壓力額定壓力計算動力液的流量根據(jù)流量計算噴嘴與喉管的直徑選擇標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴與喉管以及計算面積比是否氣蝕計算地面功率以及井口溫度圖5射流泵抽油模擬器程序流程圖3.5氣舉采油氣舉采油模擬器對氣舉井系統(tǒng)工作進行優(yōu)化時，一般是從給定的注入高壓氣體的壓力出發(fā)，因為注氣壓力當(dāng)油田開發(fā)設(shè)計時已確定。因此，氣舉井工作的優(yōu)化就是確定注 入高壓氣體的流量（耗量），保證以一定的最優(yōu)化準(zhǔn)則取出相應(yīng)數(shù)量的原油。氣舉井系 統(tǒng)工作的優(yōu)化準(zhǔn)則有以下3個：（1）當(dāng)給定注氣量時，保證最大的總采油量；（2）當(dāng)給 定注氣量或注氣量無限制時，保證當(dāng)前最大的利潤值；（3）當(dāng)給定采油量時，保證最少的注氣量。為了確定最優(yōu)的注氣量，必須計算氣舉時氣液混合物沿油管柱的壓力分布規(guī)律，以 建立當(dāng)?shù)貙雍?/p>