礫石填充計(jì)算步驟

1、4.53計(jì)算步驟既然已經(jīng)明確了進(jìn)行礫石充填處理就能制止油井出砂，又能使地層液體通過(guò)充填砂流到井內(nèi)，接下來(lái)就應(yīng)讀考慮如何進(jìn)行礫石充填設(shè)計(jì)以及如何評(píng)價(jià)礫石對(duì)地層流體的滲透度。從上述情況可以看出，按上述方法進(jìn)行充填設(shè)計(jì)及擠注施工，既可以延長(zhǎng)充填礫石的使用壽命，又有助于爍石的防砂作用。圖4.77是一種充填方法的示意圖，并且給出了可能的計(jì)算部位?，F(xiàn)在可以看一下地層流體流出地層，經(jīng)過(guò)充填得很好的礫石砂，進(jìn)人篩管的流動(dòng)路徑(圖 4 .78)。地層流體要能流人井筒篩管內(nèi)，必須流經(jīng)井筒附近油層，進(jìn)人射孔炮眼，再經(jīng)過(guò)充填的礫石，才能進(jìn)人裝有帶眼或帶槽襯管的篩管內(nèi)。為了用節(jié)點(diǎn)分析方法評(píng)價(jià)這種流動(dòng)，必須求出流動(dòng)路徑上

2、的障礙物引起的壓降。幸好，現(xiàn)在已有幾個(gè)既適用于裸眼井又適用于下套管井礫石充填壓降計(jì)算的公式.這些公式考慮了能使流體流動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榫€性流或徑向流的孔隙介質(zhì)，當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)可能遇到渦流的情況。利用這些公式，有可能預(yù)測(cè)并算出流體通過(guò)礫石充填層產(chǎn)生的壓降。下面這些計(jì)算式是由瓊斯、布朗特和格萊茲修改推導(dǎo)出來(lái)的，已在油氣井上成功地用于計(jì)算流體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降【11】。 4.531礫石充填井壓降計(jì)算式（1）油井表4.33用于樹脂涂層砂漿充填法的幾種合成樹脂利用前面節(jié)點(diǎn)分析中的公式，能相當(dāng)精確地算出流體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降。 4.532節(jié)點(diǎn)分析方法在進(jìn)行礫石充填井節(jié)點(diǎn)分析時(shí)，可以把充填部位看作一

3、個(gè)函數(shù)節(jié)點(diǎn)（一個(gè)垂直于流動(dòng)方向，長(zhǎng)度很短的節(jié)點(diǎn)）。這樣便可單獨(dú)地直接分析評(píng)價(jià)它對(duì)地層流動(dòng)流體的影響。然后根據(jù)單獨(dú)分析的結(jié)果進(jìn)行礫石充填設(shè)計(jì)（可根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪出充填部位參數(shù)變化時(shí)對(duì)地層流體流動(dòng)影響的曲線），還可利用分析結(jié)果對(duì)礫石充填的工作特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常采用下列最常用的步驟進(jìn)行油氣井礫石充填節(jié)點(diǎn)分析。（1） 繪制一條ipr曲線（圖4,79）。（2） 繪制一條油管吸入口曲線（圖4.80)。（3） 摹繪出ipr曲線與油管吸人口曲線之間的壓差（圖4.81 )。（4） 運(yùn)用適當(dāng)?shù)挠?jì)算式，算出地層流體通過(guò)礫石充填段產(chǎn)生的壓降，并繪成曲線，見圖 4.82。（5） 評(píng)價(jià)其它射孔密度或其它變量，見圖4.83

4、。如果想單獨(dú)分析油井系統(tǒng)的另一部分，在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析時(shí)，由礫石充填引起的壓降曲線可以并人兩條主要曲線的任一條中。地層流體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降曲線可并入ipr曲線，見圖4.84。地層流體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降曲線也可并人油管吸人口曲線，見圖4.85。最常見的計(jì)算方法是單獨(dú)計(jì)算礫石充填部位，在這一節(jié)中只使用此法。225如果要單獨(dú)分析礫石充填部位對(duì)地層液體流動(dòng)的影響，首先應(yīng)把礫石完井部位當(dāng)作計(jì)算點(diǎn)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，開始不考慮礫石充填部位。完成分析工作之后，繪出該井的壓降(p) 與產(chǎn)量(q)對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。最后在同一張曲線圖上，采用同一種刻度繪出油井礫石充填部位的壓降與產(chǎn)量對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。油井

5、系統(tǒng)壓降曲線與礫石充填部位壓降曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)值為該油井的產(chǎn)量值和地層流體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降值。通過(guò)一個(gè)油井或氣井例題的計(jì)算，這個(gè)分析步驟可得到最好的解釋氣井例題已知：這是一口好井，滲透率高，粘度（）和壓縮率（z）取值時(shí)的壓力接近靜壓，這兩個(gè)值分別為0.021厘泊和0.965。計(jì)算步驟：（1）繪制ipr曲線（見圖4.86）。這里再運(yùn)用一次瓊斯、布朗特和格萊茲的計(jì)算式:從上式可以看出，pwfs代替了pwf，原因是地層流體通過(guò)礫石充填部位時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓降，井筒流壓與井底油層表面流壓并不相同。由于完全敞噴的產(chǎn)量比美國(guó)氣井通常的產(chǎn)量要大很多，因此在繪制ipr曲線時(shí)把圖上的產(chǎn)量極限定為54萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3

6、/日。而且發(fā)現(xiàn)，在繪制曲線之前把數(shù)據(jù)列成表會(huì)很有幫助，計(jì)算的數(shù)值有： a = 7.47x10-4 b = 24.37= 2.47 x 107代人適當(dāng)?shù)闹岛?，求得完全敞噴時(shí)的產(chǎn)量潛力為130.94百萬(wàn)英尺3/日。圖4.86的刻度值可恰當(dāng)?shù)乇硎境鰵饩膶?shí)際產(chǎn)量。表4.34給出所用的數(shù)據(jù)。表 4.34（2）繪制油管壓力與產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。利用庫(kù)楞勒和史密斯的相關(guān)式，繪出采用 2 7/8英寸（內(nèi)徑2.441英寸）油管，井口壓力pwh為1000磅/英寸時(shí)，氣井每一產(chǎn)量與所必需的井底流壓的對(duì)應(yīng)表。參見這個(gè)例題使用的梯度曲線（圖4.87 )。表4.35給出計(jì)箅結(jié)果。然后根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)繪出曲線，見圖4.88。

7、交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量值為22.5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3/口。如果地層氣體通過(guò)礫石充填段沒(méi)有產(chǎn)生壓降，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量值就是該氣井系統(tǒng)的產(chǎn)量。交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pwfs值即為氣層日產(chǎn)氣22.5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3時(shí)的表面壓力?，F(xiàn)在應(yīng)該對(duì)地層氣體通過(guò)礫石完井段產(chǎn)生的壓降作一下計(jì)算。（3）摹繪ipr曲線與油管吸人口曲線之間的壓降（見圖4.89）。首先應(yīng)計(jì)算未經(jīng)礫石充填氣井系統(tǒng)的壓降值，并將其繪成曲線。從與幾個(gè)產(chǎn)量值對(duì)應(yīng)的ipr曲線壓力值中分別減去油管吸人口曲線壓力值，即是所求的壓降值。然后把這些壓降值在同一張曲線圖上繪成壓降與產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。還建議繪制一個(gè)表，以便使所有的數(shù)據(jù)都能保持不混亂（圖 4.89)。4.35油管吸入口

8、壓力(4 )要計(jì)算地層氣體通過(guò)礫石完井段產(chǎn)生的壓降，并將其繪成曲線，首先應(yīng)該注意計(jì)算氣體通過(guò)礫石充填部位產(chǎn)生的壓降。利用瓊斯、布朗特和格萊茲的線性流計(jì)算式即可比較準(zhǔn)確地求出這一數(shù)值【11】。地層流體通過(guò)地層進(jìn)人井筒即進(jìn)人徑向滲透狀態(tài)，就是說(shuō)垂直與流動(dòng)方向的面積減少了。當(dāng)?shù)貙恿黧w開始進(jìn)人礫石充填的并筒時(shí)，隨即進(jìn)人線性流狀態(tài)（垂直與流動(dòng)方向的面積不變）?，F(xiàn)在討論一下計(jì)算式中的變量，它們與徑向流計(jì)算式中幾個(gè)變量概念不同，見圖 4.90a 和 4.90b。第一個(gè)不相同的變量是l（射孔炮眼通過(guò)長(zhǎng)度）。這個(gè)變量代表流體線性流路徑長(zhǎng)度，用英尺表示。非膠結(jié)地層流體線性流路徑長(zhǎng)度要從水泥環(huán)外邊緣量到井筒內(nèi)篩管的

9、外徑（圖4.90）。假設(shè)地層砂膠結(jié)強(qiáng)度不夠，地層中不會(huì)有獨(dú)立的孔洞，連通不好。這大概是一種很好的假設(shè)，尤其是一般情況下射孔炮眼是用水沖洗或反排過(guò)的。一些研究人員認(rèn)為地層流體一經(jīng)進(jìn)人套管就馬上轉(zhuǎn)為滲流狀態(tài)（圖4.90),因此測(cè)量線性流路徑長(zhǎng)度時(shí)要從水泥環(huán)外邊緣量到油管內(nèi)徑。但根據(jù)作者本人的實(shí)踐，在測(cè)量這個(gè)長(zhǎng)度時(shí)，若從水泥環(huán)外邊緣量到油管外徑，則求得的流體通過(guò)射孔炮眼通道的壓降就要稍大一些，這就意味著在某一給定井底流壓時(shí)求出的產(chǎn)量值要低一些，并且也可以說(shuō)計(jì)算出的炮眼密度比實(shí)際需要的炮眼密度要大一些；如果流體線性流路徑長(zhǎng)度是從水泥環(huán)外邊緣量到套管內(nèi)徑的，反而對(duì)礫石充填性能的評(píng)價(jià)有相反的影響。從這個(gè)例

10、題的計(jì)算及節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析的一般應(yīng)用情況來(lái)看，建議采用前一種方法測(cè)量l (線性流路徑）的長(zhǎng)度，即從水泥環(huán)外邊緣量到篩管外徑，因?yàn)樵诘[石充填施工之前，比實(shí)際需要多射幾個(gè)炮眼所需的費(fèi)用要比礫石充填后將其撈出再重新射孔的費(fèi)用少得多，也比損失產(chǎn)量，白白丟掉的錢或因生產(chǎn)的壓降過(guò)大，礫石充填不成功損失的費(fèi)用少得多。計(jì)算式經(jīng)分析驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)，只要能將l的長(zhǎng)度減到最小值，由礫石充填引起的壓降也可減到最小值。要達(dá)到這一目的，根椐需要，采用可以套洗的最大有徑的篩管。為此，篩管與套管的環(huán)空最佳間距被認(rèn)為是0.751.25英寸（圖4.90)，這一間距足能使礫石粘稠砂漿順利地?cái)D入井內(nèi)，并能有效的控制出砂。這一間距較小，基本上

11、可以使線性流路徑長(zhǎng)度的影響及相應(yīng)生產(chǎn)的壓降達(dá)到最小。如果由于機(jī)械故障或并筒條件的限制，l值不能為最佳長(zhǎng)度時(shí)，可以通過(guò)增加打開油層面積的辦法來(lái)消除l值的影響。第二個(gè)不相同的變量是a。這個(gè)變量代表打開油層的總面積，即單個(gè)炮眼的面枳乘以射孔炮眼個(gè)數(shù)。這個(gè)例子及所有的設(shè)計(jì)實(shí)例都是假設(shè)了射孔冇效率為100%，待掌握了大量的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)以后再對(duì)各井假設(shè)的射孔有效率進(jìn)行修改。實(shí)際射孔有效率應(yīng)該為70%,但是也有低于30%的報(bào)導(dǎo)。雖然滲透率不是一個(gè)新變量，但簡(jiǎn)單地討論一下礫石滲透率還結(jié)有必要的。各礫石填充作業(yè)公司及礫石供應(yīng)廠家可以向用戶單位提供礫石滲透率。經(jīng)常使用的各種礫石，其滲透率已為眾多公司一致承認(rèn)、使用并已

12、正式發(fā)表。把這些最初發(fā)表的滲透率應(yīng)用到計(jì)算式中，經(jīng)過(guò)計(jì)算，再結(jié)合試驗(yàn)檢驗(yàn)，結(jié)果一致認(rèn)為求得的壓降值要低一些。隨后又發(fā)現(xiàn)所采用的滲透率是這些礫石在低壓時(shí)的絕對(duì)氣相滲透率。而且作試驗(yàn)用的礫石又是非常干凈的，這是一種時(shí)刻都在尋找的理想條件，但又是現(xiàn)場(chǎng)很難實(shí)現(xiàn)的。由于礫石充填的地層條件與實(shí)驗(yàn)室條件存在著很大差別，所以用來(lái)計(jì)算壓降的礫石滲透率值要向下調(diào)整，直到能非常接近地反映出地層條件為止。在海灣沿海地區(qū)只有2040目和4060目的礫石有了比較數(shù)據(jù)，并且已做出了評(píng)價(jià)，其它的工業(yè)用礫石沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。礫石的滲透率數(shù)據(jù)如下:單憑兩種規(guī)格礫石的滲透率數(shù)據(jù)就對(duì)其它規(guī)格礫石的有效滲透率做出結(jié)論是稍欠穩(wěn)妥的?？?/p>

13、以先將其它規(guī)格礫石的氣相滲透率降低50%，這可能是一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的初步估計(jì)值，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)得到證實(shí)后再行修改。(5 )計(jì)算地層流體通過(guò)礫石完并段產(chǎn)生的壓降值p:首先要計(jì)算瓊斯計(jì)算式中a, b兩個(gè)常數(shù)項(xiàng)的值，需要的全部數(shù)據(jù)可在前面給出的油井已知數(shù)據(jù)中查到，也可根據(jù)已知數(shù)據(jù)很容易地計(jì)算出來(lái)。先從常數(shù)項(xiàng)a開始計(jì)算：所需要的各變量已集中到一起，代人計(jì)算式，求出a值：l = 0.245 英尺=4.056x 104 a = 0.116 英尺2a = 1.247x 10-10(4.056x 104) x (0.6)(680)(0.965 )(0.245 )/(0.116)2;= 0.0361接下來(lái)計(jì)算6項(xiàng)，先集

14、中需要的各變量：然后利用這兩個(gè)值求出q值，單位為千英尺3。原計(jì)算式變?yōu)椋豪么耸角蟪鰌wf值：首先假設(shè)出幾個(gè)產(chǎn)量值，算出對(duì)應(yīng)的pwf值。如果采用的產(chǎn)量值太大，根號(hào)里的值會(huì)是負(fù)值。它的實(shí)際意義很簡(jiǎn)單，油層表面沒(méi)有足夠的能量，不能驅(qū)動(dòng)地層流體通過(guò)礫石填部位。需要求出每個(gè)假設(shè)的產(chǎn)量值所對(duì)應(yīng)的并底地層表面流壓值pwfs。如果沒(méi)能根據(jù)ipr數(shù)據(jù)表查出某個(gè)特定產(chǎn)量值需要的pwfs值時(shí)，可利用ipr計(jì)算式算出那一產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的pwfs值。 先用徑向流計(jì)算式求出pwfs，然后用線性流計(jì)算式求出pwf，大家感興趣的壓降值即為pwfs-pwf，也就是假設(shè)的幾個(gè)產(chǎn)量所對(duì)應(yīng)的壓降值。表4.36、 4.37、4.38和4.

15、39分別給出幾種不同射孔條件時(shí)的壓力情況。表4.36 10英尺射孔段，4孔/英尺把這些數(shù)據(jù)繪成曲線，見圖4.91.表4.3720英尺射孔段，4孔/英尺各變量取值情況如下:l = 0.245= 4.056 x 104 a = 0.233 英尺2 a = 9.015x 10-3b = 2.819表4.38 10英尺射孔段，8孔/英尺表4.3920英尺射孔段，16孔/英尺各變量取值情況如下: a=0.93 英尺2 a = 5.63x 10-4b = 0.720現(xiàn)在已經(jīng)繪出了由全井系統(tǒng)p曲線與對(duì)應(yīng)的礫石完井段p曲線構(gòu)成的一張完整曲線圖，從這張曲線圖可以獲得兩個(gè)非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)：整個(gè)完井系統(tǒng)（包括礫石充

16、填部位）的產(chǎn)量值和地層流體通過(guò)完井段產(chǎn)生的壓降值，這里指的是礫石充填井段?，F(xiàn)在應(yīng)該確定一下是否有必要進(jìn)行其它射孔密度的計(jì)算。在用節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析方法評(píng)價(jià)礫石充填時(shí)就已經(jīng)證實(shí)設(shè)計(jì)礫石充填及充填施工的壓降最佳極限要低于200磅/英寸。很多人已經(jīng)采用了這項(xiàng)技術(shù)，并且當(dāng)保持200磅/英寸2或低于200磅/英寸2的壓降極限, 沒(méi)有一人報(bào)怨充填施工有失敗的現(xiàn)象。只有一個(gè)力能使細(xì)砂或礫石移動(dòng)，導(dǎo)致篩管被割壞，礫石充填失敗，這個(gè)力就是與壓降大小有關(guān)的速度。200磅/英寸2壓降極限值大體上是隨意選擇的，并且己經(jīng)證實(shí)稍有些保守。一些操作人員常根據(jù)他們對(duì)礫石充填方法具有的信心，已將壓降上限提高到300500磅/英士。此

17、例中，當(dāng)射孔密度為4孔/英尺時(shí)，通過(guò)充填部位產(chǎn)生的壓降為1240磅/英寸。這個(gè)壓降值很大，即使最開明的操作人員也不能接受。因此應(yīng)該分析計(jì)算一下其它幾種密度，或考慮增加孔段長(zhǎng)度，或兩者綜合考慮一下。改變射孔密度或增加射孔段長(zhǎng)度，甚至變動(dòng)射孔槍規(guī)格都會(huì)使一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化，這個(gè)參數(shù)就是打開油層總面積。應(yīng)該對(duì)這個(gè)例題改變射孔密度和射孔段長(zhǎng)度作一下分析評(píng)價(jià)。首先，將射孔段增加到20英尺。要分析改變這個(gè)因素的作用，只需要按以前的步驟重新設(shè)計(jì)一下前述計(jì)算式中的a和b兩項(xiàng)。冇關(guān)壓力數(shù)據(jù)見表4. 37,最終結(jié)果在圖4.92上繪出。再根據(jù)這個(gè)變量在原曲線圖上繪出壓降曲線，可以看出氣井系統(tǒng)的產(chǎn)氣量增加到2000 萬(wàn)

18、標(biāo)準(zhǔn)英尺3/日，而由充填段引起的壓降已降至440磅/英。接下來(lái)分析下增加射孔密度的作用。將10英尺射孔段的射孔密度增至8孔/英尺，20英尺射孔段的射孔密度增至16孔/英。還是重新計(jì)算a和b兩項(xiàng)，并且把數(shù)椐列成表，見表4.38和4.39。然后根據(jù)這個(gè)變量在原曲線圖上繪出壓降曲線（圖4.92),可以看到生產(chǎn)井系統(tǒng)的產(chǎn)氣量為2200百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3/日,氣體通過(guò)完井段產(chǎn)生的壓降卻非常低。既然增加射孔密度和射孔段長(zhǎng)度對(duì)由充填段引起的壓降都存在控制作用，操作人員就應(yīng)在考慮操作施工和油層條件的基礎(chǔ)上（即靠近生產(chǎn)層段是否有個(gè)水層），選出更適合的那個(gè)因素?，F(xiàn)在操作人員可以作出決定，射開這個(gè)能獲得預(yù)計(jì)產(chǎn)量的層段，

19、保持合理的壓降，并且還可以考慮到其它問(wèn)題，例如靠近生產(chǎn)層有水層。操作人員在實(shí)際完井之前能夠做出這樣的決定，并且可以對(duì)礫石充填施工的準(zhǔn)確性和成功性充滿信心，這已通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作得到了證實(shí)。這給那些以壽命長(zhǎng)或者高產(chǎn)、或者長(zhǎng)期高產(chǎn)為目標(biāo)進(jìn)行礫石充填設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員帶來(lái)很大方便。如果不利用上述幾種計(jì)算方法，要能適當(dāng)?shù)鼐C合選擇射孔密度、射孔段長(zhǎng)度和連通井眼的炮眼規(guī)格三參數(shù)，可能是很小的。編寫油井程序和礫石充填設(shè)計(jì)時(shí)采用這種分析方法，會(huì)對(duì)作出的各種價(jià)格昂貴的決定更具信心。油井例題現(xiàn)在再來(lái)看一下油井。油井的分析步驟與氣井相同，還是先要選擇完井段做分析的計(jì)算點(diǎn)，然后繪制ipr曲線和油管吸人口曲線。不管是進(jìn)行油井

20、系統(tǒng)分析還是氣井系統(tǒng)分析， 繪制ipr曲線、油管吸人口曲線、油井系統(tǒng)p曲線以及油層流體通過(guò)充填礫石產(chǎn)生的p曲線的方法都一樣，只是使用的計(jì)算式不同。原油密度=43.9桶/英尺3見圖4.93的ipr曲線繪制ipr曲線的數(shù)據(jù)見表4.40。(2)利用表4.41的數(shù)據(jù)繪制油管吸人口曲線，油管外徑4 1/2英寸，井口壓力280磅/英寸（見附錄4.5)。參見圖4.94。從該圖可以看到當(dāng)?shù)貙恿黧w通過(guò)礫石完井段產(chǎn)生的壓降為零時(shí)，該井產(chǎn)量為7500桶/日。(3)摹繪p曲線（見圖4.95)。(4)利用瓊斯、布朗特和格萊茲【11】的幾個(gè)計(jì)算式，求出地層流體通過(guò)4孔/英尺，孔徑 0.51英寸的爍石充填完井段產(chǎn)生的壓降。

21、q=產(chǎn)量，桶/日pwf=油井流壓(井筒），磅/英寸pwfs =并底油層表面流壓，磅/英寸=紊流系數(shù)，英尺-1如果是礫石充填井，值的計(jì)算式為：bo=地層體枳系數(shù)，油藏桶/標(biāo)準(zhǔn)桶=流體密度，磅/英尺3l=線性流路徑長(zhǎng)度，英尺a=打開油層的總面積，英尺2(a=單個(gè)炮眼面積x射孔密度x射孔段長(zhǎng)度） kg=礫石滲透率，毫達(dá)西這幾個(gè)計(jì)算式經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)參數(shù)以前不熟悉，即除密度項(xiàng)外，其它項(xiàng)在前面的計(jì)算式中都出現(xiàn)過(guò)。項(xiàng)油氣井計(jì)算取值相同，項(xiàng)為流體密度，用磅/英尺3表示。如果此項(xiàng)為未知項(xiàng)，可以從本系列教科書卷一中的計(jì)算圖表屮近似查得。與前面氣井例題一樣，應(yīng)先算出a、b兩項(xiàng)的值，才能求出由礫石充填引起的壓降值

22、，另外，由于壓力項(xiàng)沒(méi)有平方，p值也可直接求出。表4.42給出4孔/英尺、15英尺射孔段的礫石充填油井壓降數(shù)據(jù)，各參數(shù)取值如下：表 4.42l = 0.281英尺 a = 0.085 英尺2 = 4.056x 104 a=1.11 x 10-4b = 0.0468將這些數(shù)據(jù)繪成曲線，見圖4.96。從該圖可以看到油并產(chǎn)量3500桶/日 ,壓降為1400磅/英，說(shuō)明由礫石充填引起的壓降太大了。（5）計(jì)算地層流體通過(guò)其它射孔密度的礫石充填完井段產(chǎn)生的壓降。表4.43給出8孔/英尺、 12孔/英尺及16孔/英尺、15英尺射孔段的礫石充填油井的壓降數(shù)據(jù)。然后將這些壓降值繪成曲線，見圖4.97。與前面一樣，

23、在已經(jīng)繪有ipr曲線、油管吸入口曲線以及油井系統(tǒng)壓降曲線的同一張曲線圖上，將表上的這些數(shù)據(jù)繪成曲線(圖4.97)。油井系統(tǒng)壓降曲線與礫石充填完井段引起的壓降曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)值給出兩個(gè)非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)，即礫石充填完并系統(tǒng)的產(chǎn)量值和地層流 體通過(guò)完井段產(chǎn)生的壓降值。和氣井的情況一樣,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)法將這個(gè)壓降值保持在 200500磅/英寸左右。此例題選擇的射孔密度4孔/英尺，射孔段長(zhǎng)度15英尺，產(chǎn)生的壓降值不令人滿意。因此又做了其它射孔密度時(shí)的壓降計(jì)算，射孔段長(zhǎng)度不變。將計(jì)算結(jié)果繪成曲線，見圖4.97,如果希望獲得高產(chǎn)量，可以采用16孔/英尺的射孔密度，油井產(chǎn)量6500桶/日，p為3800磅/英

24、寸。如果油層條件允許，射孔段長(zhǎng)度可以比15英尺再長(zhǎng)一些。4.54碌石充填井投產(chǎn).爍石充填井在投產(chǎn)操作過(guò)程中，應(yīng)采取一定的事故南防備施。否則豕人井內(nèi)的礫右會(huì)被 全部吐出地面 可采用緩慢打開生產(chǎn)閘門的辦法/以便生產(chǎn)井在開井生產(chǎn)期間sih治填段 兩端能保持一個(gè)低壓值。240汕氣異投產(chǎn)之前需要繪制一張節(jié)點(diǎn)分析曲線圖，如閨4.98。有些公司用松達(dá)-個(gè)）丨的 時(shí)間才使油氣井投產(chǎn)并達(dá)到預(yù)計(jì)產(chǎn)量。假設(shè)圖4.98這口井的預(yù)計(jì)產(chǎn)氣量為4千萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英 尺v 口，地m氣通過(guò)礫石充填段產(chǎn)生的壓降不超過(guò)250磅/英寸從閽4.98的4千萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v fi產(chǎn)氣量與250磅/英、壓降值的交點(diǎn)，p以得知 該并的并口壓力為2500磅

25、/英寸2,需要的射孔密度為8孔_/英尺。然后根據(jù)這按數(shù)據(jù)進(jìn)行 完并.射孔施工操作。根據(jù)公司的生產(chǎn)原則和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)在完井施工屮可以采用個(gè)射孔安 仝系數(shù)，即為了保證能達(dá)到8孔/英尺，可以采用12孔/英尺的射孔密度。油管內(nèi)徑：2.992英寸礫石充填井4孔/英尺 完井段壓降.曲線 最終預(yù)計(jì)產(chǎn)量點(diǎn)8孔/英尺 廠12孔/英尺孔/英氣既然卄14壓力定為2500磅/英寸該氣井最終采氣量可達(dá)4千萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日，由此 應(yīng)該嚴(yán)格控制產(chǎn)量和井口壓力這兩個(gè)參數(shù)。投產(chǎn)前流ft計(jì)和壓力表（最好是壓力記錄儀 的 精度應(yīng)該核對(duì)一下。t壓降250磅/英寸2周4.98節(jié)點(diǎn)分析嚴(yán)終曲線，小出油通過(guò)礫石充填段產(chǎn)生的ii降為250磅/英寸

26、- 投產(chǎn)步驟：小排:fi投產(chǎn)，例如不超過(guò)5百萬(wàn)標(biāo)淮英尺-y 口，許且控制丼口壓力。排量為5白萬(wàn) 標(biāo)準(zhǔn)英尺v h時(shí)，井口壓力不能低f 4000磅/英寸就是說(shuō)5要獲得5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英r v日 產(chǎn)暈，并口壓力卻不得低于4000磅/英寸2。不管排如何，n要井n壓力保持在4 榜/英寸：以上，地層氣通過(guò)充填段肯定會(huì)產(chǎn)牛一個(gè)低k值。這時(shí)會(huì)有兩種可能性：u)得到5白萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺vh產(chǎn)s，并且井j壓力大于4000磅/英寸這婼.個(gè)奸的 預(yù)示，說(shuō)明生產(chǎn)井完井狀況完好，地層氣通h礫石充填段產(chǎn)牛的壓降也.很低.241(b)井口壓力保持在4000磅/英寸但產(chǎn)量只有2百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3 /日，這說(shuō)明生產(chǎn)井 完井狀況不好，在沒(méi)做進(jìn)一步

27、檢査之前，不能下任何結(jié)論。如果生產(chǎn)并的完井狀況完好，可繼續(xù)按下列步驟進(jìn)行（圖4.99h小排m生產(chǎn)8 24小時(shí)之后，將產(chǎn)氣量增大到1000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日，但還要嚴(yán)格 控制井口壓力，不能低于3750磅/英寸2。這樣可以確保地層氣通過(guò)礫石充填段產(chǎn)生的壓 降不超過(guò)200磅/英寸但假設(shè)喊條件是生產(chǎn)井完井狀況完好，.產(chǎn)氣量為1000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英 尺v 口，井口壓力4000磅/英h生產(chǎn)一段時(shí)間后，將氣井排量按每次5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英k v日增加，并且繼續(xù)控制井口 樂(lè)力。例如產(chǎn)量為2000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3/日時(shí)，井口壓力不能低于3500磅/英寸to繼續(xù)逐次增加氣井排量，直到到達(dá)預(yù)計(jì)的4000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日為止.見圖4.99的

28、 節(jié)點(diǎn)曲線，說(shuō)明氣并投產(chǎn)后生產(chǎn)狀況很好。圖4.99完井狀況a奸的井壓降隨產(chǎn)量變化的曲線如果表明生產(chǎn)井完井狀況不好，可按下面的步驟進(jìn)行（圖4.100):假設(shè)要獲得5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日產(chǎn)量，徂井u壓力要保持在4000磅/英寸2時(shí)產(chǎn)量只 能有2百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺3/;日，讓生產(chǎn)井生產(chǎn)幾天，觀察產(chǎn)量或井口壓力有什么變化，可能會(huì)出現(xiàn)些沖洗或沉砂現(xiàn) 象。如果幾天之后生產(chǎn)井的生產(chǎn)狀況很好，即產(chǎn)量達(dá)到5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v 口，可繼續(xù)k上 述步驟進(jìn)行。如果生產(chǎn)井的采出量仍然很低，則應(yīng)設(shè)法考慮其它辦法，進(jìn)一步弄清問(wèn)題。 讓生產(chǎn)井排量達(dá)56百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺vr，繼續(xù)觀察井口壓力d在曲線圖上標(biāo)出 這個(gè)點(diǎn)，假設(shè)這產(chǎn)量值時(shí)的井口壓力為3

29、500磅/英寸設(shè)法使排量更高一些，例如達(dá)到1000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日。這要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)確242的判斷力。但地層氣通過(guò)礫石充填井不好的部位產(chǎn)4:的佧降要達(dá)到丨()磅/英以匕 pwfs2-pwr：aq2+bq，(4.32)3.16x l-|2ystz()：:.pwf,2-pwf-=(:n- )q3:(4.33)l,424x lotzdnryrp)、式中 a =3.16x l-|2tz(-)fptc,(4.34)kkq(4.35),1.424 x 10vtz (in r,/rp)b=kplpq=產(chǎn)氣量/炮眼（q/炮眼），千英尺vr 紊流系數(shù)，英尺_(dá)t2.33 x 1010 1, 1,201 kp24

30、8yf=氣體相對(duì)密度（無(wú)因次）丁=溫度，r(f+460)2=超壓縮系數(shù)（無(wú)因次）-.丨ii實(shí)層半徑，英尺 (rt = rp+0.5 英寸）射孔炮眼半徑，英尺1=射孔炮眼通道長(zhǎng)度，英尺（見表4.44) /1套符cuj3.0,13.301 % h5 !/2英+套竹_0.244.75+4i 1 l/i6 4 !/2 5 1/j t4：u(1244.s5.502英t4 1/2英丨5 矩寸套貲0.326.58.152英t2 %英七油宵 4 1/2英十兗軟0337,2kj52 5/8英十4 )/2芡.十套貨0j610j6id36不4取出式過(guò)油管射孔槍14 1/2英f套管0a9.15l151 1-4英寸2

31、-v8英1油菅a(bǔ) 30兌91.91 3/n 英、1_+303.1n/l6 3ij-2 7/&.英彳油貲 5 /2英丨-套宵0.3468.192 j/|6 j5 /20.42s28.62】今口1取出式套矜射孔槍2 %英十油哲5丨/2英t套貲0.391js.62 % 英、j4 %英十套訪0,3810.55w.s2 * -i-4 1/；英1套管0.3710,6310.63 %英t4 1/2 0,42s.61 m)hi.4丨/2英寸套tr0.369.110.83 5/的英4 f/2-十和3 m k十套管0j9s.912.84 mi5 is 英-i 9 5/kmr?0sia.613.55英寸63/4 英

32、丨0.712.33j3.6i:射孔深度從*tv內(nèi)壁算起-下而給出的兩個(gè)例題，個(gè)是充氣井的，_個(gè)是油井的。 氣井例題 已知：249油管=2 7/s英寸；k=5毫達(dá)西； rv=4oo 磅 /英、j-2;!；.= 500英尺； r = 0.411 英 r; h = 20英尺； hp =丨0英尺；套管=7 英寸；正壓射孔，2孔/英尺； 炮眼a徑=0.51英寸；計(jì)算：/, -a 4000+ 1000假設(shè)平均出力2?心=1500磅/英寸2;套管射孔槍=4英寸；井深=10000英尺；井眼=9 v8英寸；8=-6 ;t = 220f ;炮眼通道深度=11.6英寸（從井眼量到炮眼通 道端部2500磅/英寸2 (

33、采用計(jì)算機(jī)運(yùn)算的閉合增量，求出z0.921 )心= 0.018厘泊計(jì)箅步驟：(1 )利用瓊斯、布朗特和格萊茲的計(jì)炸式繪制ipr曲線（見圖4.105 )/i = 3.37x 109 a = 0.097 b= 1.196完全敞噴的產(chǎn)量=8.071百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v日 u)在圖4.105上再繪出油管吸入口曲線，繪制的結(jié)果見圖4.106.從該圖可以看出完 并倉(cāng)段壓降為零時(shí)氣井的產(chǎn)量為5.5百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)英尺v d。(3) 摹繪ap,見圖4.107,(4) 采用適當(dāng)?shù)挠?jì)算式求出地層氣通過(guò)炮眼時(shí)產(chǎn)生的壓降有幾點(diǎn)應(yīng)在這里解釋一下，(5) 見圖4.108,1為10.6英寸或0.如3英尺表4.44上給出的炮眼通道長(zhǎng)度（l

34、p)ji 從套管內(nèi)壁量至通道端部的，而計(jì)算式中的1則是從井眼量至通道端部的。此例的炮眼深 250標(biāo)準(zhǔn)射孔氣井例騵第二步，繪制油管吸入口曲線閣4,106繪制汕管吸人曲線閿4.丨7等繪如251度已由作業(yè)公司給出，其值為2.1英寸。由汁算式求出的lp值為 ,井眼直徑-套管內(nèi)徑lp= 1 = 12.1- 98756,87- =1.6英才(6)rp = 0.021 英尺，rc=0.063 英尺。(7川為滲透率等于0.1 (5 )，即0.5毫達(dá)西的壓實(shí)層盡值圖4.108射孔炮眼詳細(xì)說(shuō)明圖 .卜 5.36xl010-運(yùn)用計(jì)算式4.33,求出：.a = 2541 b= 39471較好的辦法是繪制出下表（表4.

35、45)。計(jì)算pwf,利用的是射孔段總產(chǎn)量值，&計(jì)算pf的 計(jì)算式考慮的是單個(gè)炮眼，所以這一產(chǎn)量要除以整個(gè)射孔段炮眼個(gè)數(shù)，才能求出每個(gè)炮眼的 產(chǎn)量解方程求出值：表4.4s 2孔/英尺，正壓射孔個(gè)扎)總產(chǎn)千英尺3/11pwl；產(chǎn)氣童/孔ap20039691083400 393820.2366003905 3047380038704085010003s355013091100381755164612003798602093252lf= v pwl;-(bq+ aq3)丨.式的q值為毎個(gè)炮眼的產(chǎn)量值，即t英/孔。何值足根據(jù)瓊斯，布朗特和格 萊茲的滲流方程1111求出的，方程式中的q值為射孔段的總產(chǎn)量t

36、fl然后把數(shù)據(jù)繪成曲線，見鬮4.109。繪制成_條負(fù)甩射孔，4孔/英尺的ap曲線。ffl 4.109繪制由完并和射孔方法41起的ap曲線圖4.!1為其它射孔條件的幾條ap曲線，其中s孔/英尺，負(fù)壓射孔的那條ap曲線 產(chǎn)m很高。表4.46給出了幾種射孔條件的氣井產(chǎn)表 4:46孔/英尺射孔條件產(chǎn)雖ap.磅/英十2.mm射孔.222802負(fù)壓時(shí)孔2.516004負(fù)識(shí)射孔3-751200s4+8420m然，負(fù)壓射孔情況更好些，并且也說(shuō)明采用酸化或其它辦法解除地層污染很有效果。 油并例題：油件例題的汁算步驟與氣井的相冏。已知：k = 5毫達(dá)西；原油屯度=35api25340322416(w琳)i 櫸/f

37、 i *n凼鉺0.(-)a t2bln (r/rj 7.08x lokpl,這個(gè)例題的計(jì)算步驟見闡4.丨1l 4.112、4.1丨3, 4.丨4和4. 115足最終曲線圖，根據(jù) 這張曲線圖可以拿出射孔方案。計(jì)算結(jié)果見表4.41表 4.47.孔/莧尺時(shí)孔條鄺 1產(chǎn)哺/nap,#/_英十2 .ihhz討孔175hioo2負(fù)壓射孔._ _2h56004止壓射孔24010408正匝射孔2600負(fù)0;射孔 * .320(1) 計(jì)筇該并產(chǎn)氣m及地層氣通過(guò)完井段產(chǎn)生的ap ;(2) 計(jì)燈8孔/英尺.12孔/英尺及16孔/英尺時(shí)該井的產(chǎn)_暖及產(chǎn)屮的ap。習(xí)題1(氣井d知：k= 10毫達(dá)西；pr = 4600膀

38、/英寸2 (絕對(duì)）;汴距=320英畝；套管=7寬彳；并眼=10 v4英 7, = 0.7;t= i80f ;4孔/英尺，負(fù)樂(lè)射孔。 計(jì)算：油管=2 %英寸（內(nèi)徑2.441英、j j h=30英尺； hp=15英尺；p、vll=l 磅 / 英寸2;井深=9000英尺；炮眼貞徑=0.42英?。慌谘弁ǖ纊度=8.2英、j (凈長(zhǎng)度這1井應(yīng)采用負(fù)壓射孔，因?yàn)橛筒⒃?孔/英尺、負(fù)丨卡:射孔時(shí)的產(chǎn)sli8孔/英r、止: 在射孔時(shí)的產(chǎn)s相m。最后條曲線為8孔/英尺，負(fù)壓射孔壓降曲線其產(chǎn)廣為;!20 楠/日，與最大產(chǎn)量364捕/丨d很接近。這種情況說(shuō)明應(yīng)采取某種適巧的辦法淸理炮眼。習(xí)題2巳知:k = 3.5毫

39、達(dá)西；油符=2,992英寸;h.評(píng)價(jià)采用內(nèi)徑3.98英寸油管對(duì)該井產(chǎn)量及壓降的影響255標(biāo)準(zhǔn)射孔油井擁麵第一步，繪制曲線4032243*)：甘櫸/奮i-s25(to閣4.!11繪制ipr曲線標(biāo)準(zhǔn)射孔油井例麵第二步，繪m油管吸入口曲線560 2 4 6 3 2 (凼琳)；梂/%os *-rha標(biāo)準(zhǔn)射孔油井例ii第三步，摹拴ip圖屯1丨3萆繪ap標(biāo)準(zhǔn)射孔油井例題第四步，繪制由完井和射孔方法引起的曲線80120160200240280320360400產(chǎn)置，桶/日?qǐng)D4_丨4繪制山完井和射孔方法引起的ap曲線2575640罔4.115繪制最終曲線套管=7_英寸;_井眼=12 %莩寸；t = 200 f

40、 ;pr=5200 磅 /奐、j m絕對(duì))； pwfl=i500 磅 / 英寸2;炮眼通道長(zhǎng)度=12英卟（凈長(zhǎng)度）;(1 = 8.2 英 = 40英尺；并距=640英畝；井深=10000英r;炮眼直徑=0.51英葉；2孔/英尺，正壓射孔。計(jì)算：(1:)求出該并目前產(chǎn)量及地層氣;1|過(guò)完井段產(chǎn)生的ap ; (2;)計(jì)算下面幾種射孔條件時(shí)該井的產(chǎn)k及產(chǎn)牛.的ap,a. 2孔/英尺，負(fù)壓射孔；b. 4孔/英尺，負(fù)壓射孔；c. s孔/英尺，負(fù)壓射孔； _d. 12孔/英尺，負(fù)壓射孔；e. 孔/英尺，負(fù)壓射孔；.f. 55孔/英尺，正壓射孔；g. i6孔/英尺，正樂(lè)射孔；258pwh=l60 磅 /英寸

41、2;負(fù)壓射孔，2孔/英尺；計(jì)算：(1)計(jì)算該井產(chǎn)量及地層氣通過(guò)完井段產(chǎn)生的ap ;習(xí)題3 (油井）已知：k = 8毫達(dá)西； h=i5英尺； hp=l英尺； ?，2400磅/英寸2;井深=8000英尺；氣油比=600標(biāo)準(zhǔn)英尺v桶; 丼眼=8 3/4英寸井距=60英畝；套管=5 1/2英寸；油管內(nèi)徑=1.995英寸（外徑2 3/8英寸） 采出液全部為油;t=178f ;、=0.65 ;原油重度=4(tapi;炮眼直徑=0.38英沖；炮眼通道長(zhǎng)度=10.55英寸.(2) 計(jì)算下面幾種射孔條件時(shí)該井的產(chǎn)量及產(chǎn)生的ap :a. 4孔/英尺，正壓射孔；b. 8孔/英尺，正壓射孔；c. 16孔/英尺，正壓射

42、孔；d.4孔/英尺，負(fù)壓射孔；e. 8孔/英尺，負(fù)壓射孔；f. 16孔/英尺，負(fù)壓射孔。習(xí)題4 (油井）k = 30毫達(dá)西； h=80英尺； hp = 50英尺；pr=4000磅/英寸m絕對(duì); 井深=9000英尺；.氣油比=400標(biāo)準(zhǔn)英尺v桶； 井眼=10 3/4英寸； pwh=120 磅 /英寸 炮眼直徑=0.24;井距=120英畝；套管=7英寸；油管內(nèi)徑=2.441英寸； 采出液全部為油； t=195f;原油重度=38 api;7s = -7 ；負(fù)壓射孔，4孔/英尺； 炮眼通道長(zhǎng)度=4.8英沖.已知：計(jì)算：(1)該井目前產(chǎn)量及地層氣通過(guò)完井段產(chǎn)生的ap ;(2) 計(jì)算詼井在下面兩種射孔條件時(shí)的產(chǎn)量及產(chǎn)生的ap,a. 8孔/英尺，負(fù)壓射孔：b. 16孔/英尺，負(fù)壓射孔。2594.7專用管線問(wèn)題4.71簡(jiǎn)介大直徑運(yùn)輸管線或生產(chǎn)管線的設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)出的管線應(yīng)該在壓力振失和氣液交替 段塞間歇出油狀況之間選一個(gè)最佳伏態(tài).在流體排量相同的情況下，大直徑管線的壓力損 失較少，但液體段塞間歇出油的時(shí)間間隔卻較長(zhǎng)。小啟;徑管線雖然間歇出油時(shí)間間歇縮短 了，卻增人了壓力損失。設(shè)計(jì)管線時(shí)，涉及到管線的流動(dòng)能力，基本上應(yīng)該考慮下個(gè)方面的計(jì)算:(1) 計(jì)箅m降：在具體的排量、管徑和節(jié)流裝置，如嘴子的條件下計(jì)算.(2) 計(jì)算排量：管徑一定，枳