采油方法簡介

采油方法簡介第1頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四采油方法簡介第2頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四采油是指將流到井底的原油采到地面所用的方法。第3頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四主要內(nèi)容一、流入動態(tài)二、人工舉升技術(shù)三、油田注水、注聚四、油田增產(chǎn)、增注（壓裂、酸化）五、砂、蠟、水、稠（防砂、清蠟、堵水、稠油）第4頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四自噴人工舉升有桿泵采油方法常規(guī)（抽油機）螺桿泵無桿泵潛油電泵水力泵水力活塞泵氣舉連續(xù)氣舉潛油電動離心泵潛油電動螺桿泵水力射流泵間歇氣舉第5頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四抽油機30253665總井數(shù)(口)檢泵周期(d)308066963155395利用率(%)95.90.92003年2004年10月2003年2004年10月2003年2004年10月電泵螺桿泵238111601260363總井數(shù)(口)檢泵周期(d)總井數(shù)(口)檢泵周期(d)2354154712214486185272879794.4利用率(%)利用率(%)97.695.50.61.12003年2004年10月2003年2004年10月2003年2004年10月2003年2004年10月2003年2004年10月2003年2004年10月第6頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四石油工程電子教案第八章油氣井流入動態(tài)第7頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四油氣井流入動態(tài)：在一定的油層壓力下，油氣井產(chǎn)量與相應的井底流壓的關(guān)系。反映了油藏向該井供油氣的能力。簡稱IPR曲線(InflowPerformanceRelationshipCurve)

或指示曲線(IndexCurve)流入動態(tài)曲線：產(chǎn)量與流壓之間的關(guān)系曲線。第八章

油氣井流入動態(tài)第八章

第8頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四用途：是確定油氣井合理工作方式的依據(jù)，又是分析油氣井動態(tài)的基礎(chǔ)。IPR曲線的影響因素：

油藏驅(qū)動類型；完井狀況；油藏及流體物性。第八章

油氣井流入動態(tài)第八章

第9頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四直線型：Pwf>Pb,單相滲流，牛頓流體（水驅(qū)）

曲線型：a.非牛頓流體單相驅(qū)，b.PR<Pb,兩相流，溶解氣驅(qū)，粘彈流體。復合型：Pwf<Pb<PR，單--兩相滲流不同條件下的流入動態(tài)曲線類型如下：第八章

第10頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)單相流體滲流時的流入動態(tài)第二節(jié)油氣兩相滲流時的流入動態(tài)第八章油氣井流入動態(tài)第三節(jié)

復雜條件下的流入動態(tài)

第八章

第11頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)單相流體滲流時的流入動態(tài)單相液體一、單相液體滲流時的流入動態(tài)條件：Pwf>Pb1.符合線性滲流規(guī)律時的流入動態(tài)

達西公式：

徑向單相氣體單向第八章

第12頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四A.定壓邊界（Pe=C，井底Pwf）考慮油層污染：B.封閉邊界（1）圓形油藏

對上述徑向流達西公式進行積分，得圓形供給邊界油層中心一口井的產(chǎn)量公式第八章

第13頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第14頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（2）非圓形油藏對非圓形泄油面積，需要進行泄油面積和井位校正。其中校正因子Cx如表8-1所示第八章

第15頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第16頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（3）用邊界條件：r=rw，p=pwf；r=re，p=pe分離變量：用壓力分布公式求，對單相穩(wěn)定滲流第八章

第17頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四面積加權(quán)求代入產(chǎn)量公式得：定壓邊界封閉邊界第八章

第18頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四定義：單相液體滲流條件下，單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)量。m3/(d·MPa)用途：評價油井生產(chǎn)能力，Jo越大，油井生產(chǎn)能力越強。（4）采油指數(shù)Jo意義：它是一個表示油井產(chǎn)能大小的指標，這一指標反映了油層性質(zhì)，流體性質(zhì)，完井條件及泄油面積與油井產(chǎn)量之間的關(guān)系。第八章

第19頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四產(chǎn)量公式定壓邊界第八章

第20頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四封閉邊界

地層系數(shù)：流動系數(shù)：比采油指數(shù)：第八章

第21頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（5）采油指數(shù)的確定：

系統(tǒng)試井3到5個點，繪制IPR曲線第八章

第22頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（6）采油指數(shù)的實質(zhì)（物理意義）單相：多相（非牛頓流體）實質(zhì)：在某一流壓下，每增加單位生產(chǎn)壓差，油井產(chǎn)量的增加值。定義：多相流時，必須指明相應的流壓；

單相流是特殊情況。第八章

第23頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四例：A井位于正方形泄油面積的中心，根據(jù)系統(tǒng)試井計算pwf11.210.29.79.1q16.135.946.157.9第八章

。第24頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1）繪制IPR曲線第八章

解：第25頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2）計算采油指數(shù)3）查表得4）直線外推至q=0,求第八章

第26頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四當5）第八章

第27頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.符合非線性滲流規(guī)律時的流入動態(tài)條件：油井產(chǎn)量很高時，在井底附近不再符合線性滲流，呈現(xiàn)高速非線性滲流。非線性滲流方程有：A,B與油層及流體的性質(zhì)有關(guān)第八章

第28頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四如果試井資料在單相滲流呈現(xiàn)非線性滲流規(guī)律，則可繪制與的關(guān)系曲線。

然后由上式預測非達西滲流范圍內(nèi)的油井流入動態(tài)。第八章

第29頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1.符合線性滲流規(guī)律時的流入動態(tài)二、單相氣體滲流時的流入動態(tài)條件：定壓邊界、圓形氣層中心有一口氣井穩(wěn)定生產(chǎn)時，距井軸r處的流量為：

第八章

第30頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)氣體連續(xù)方程和狀態(tài)方程，將半徑r處的流量折算為標準狀態(tài)下的氣井產(chǎn)量qg。

引用假(擬)壓力的概念:

第八章

第31頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四所以用數(shù)值積分法或其它方法求得擬壓力，后，再由式(8-12)求得氣井產(chǎn)量。

第八章

第32頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

優(yōu)點：具有可靠的理論基礎(chǔ)

缺點：計算過程復雜第八章

第33頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四在工程中常近似地用平均壓力求μ和Z，

即積分有令則第八章

第34頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1)繪制與的關(guān)系曲線應用：2)求得該曲線斜率為D3)預測穩(wěn)定線性滲流條件下的氣井流入動態(tài)。

第八章

第35頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

2.符合非線性滲流規(guī)律時的流入動態(tài)

(1)二項式方程

第八章

第36頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

礦場上將與的關(guān)系曲線稱為二項式特征曲線。第八章

第37頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

利用上式求得一組不同下的，即可繪出氣井的流入動態(tài)曲線。第八章

第38頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四將==1.03×105Pa時的產(chǎn)量稱為氣井的絕對無阻流量。

用途：衡量氣井生產(chǎn)能力的大小及進行氣井間生產(chǎn)能力的比較。第八章

第39頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

式中，C——與氣層及流體性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)；n——滲流指數(shù)，0.5≤＜1。

利用試井資料求出C，n值，

求得其絕對無阻流量與液體相比，氣體具有更大的壓縮性:

氣體的產(chǎn)量均指標準狀態(tài)下的產(chǎn)量

氣井的壓力均采用絕對壓力而非表壓力

（2）指數(shù)式方程

第八章

第40頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)油氣兩相滲流時的流入動態(tài)

一、基本公式

二、沃格爾型流入動態(tài)

三、組合型流入動態(tài)

四、費特科維奇流入動態(tài)方程條件:流體、巖石物性變化溶解氣驅(qū)油藏第八章

第41頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四一、基本公式

根據(jù)達西定律，平面徑向滲流的油井產(chǎn)量公式為：

因油相滲透率

生產(chǎn)油氣比相對滲透率第八章

第42頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四，

代入上式求積得：

理論基礎(chǔ)可靠，但需數(shù)值求解，計算繁雜，工程中常用簡便的近似方法。一、基本公式第八章

第43頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四二、沃格爾型流入動態(tài)

1968年，沃格爾對不同流體性質(zhì)、油氣比、相對滲透率、井距、壓裂井、污染井等各種情況下的21個溶解氣驅(qū)油藏進行了計算。1.無量綱IPR曲線及沃格爾方程

低高第八章

第44頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

排除高粘度原油及嚴重污染的油井后，繪制了一條參考曲線，這一曲線被稱為沃格爾曲線。

例題第八章

第45頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第46頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四用表8-3中的數(shù)據(jù)繪制的IPR曲線，如圖所示。第八章

第47頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.不完善井沃格爾方程的修正

第八章

流動效率第48頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第49頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

(1)斯坦丁(Standing)方法（修正方法1）例題??Pwf=0,qoEf=1第八章

第50頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第51頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3)根據(jù)計算結(jié)果繪制的IPR曲線如圖所示。

按上述方法求得不同流壓下的產(chǎn)量列于表8-4中。流壓，MPa121110986420產(chǎn)量，m3/d15.433043.756.5368.4989.8107.7122.0132.9第八章

第52頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四(2)哈里森方法（修正方法2）第八章

第53頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

1.無量綱IPR曲線及沃格爾方程

2.不完善井沃格爾方程的修正

3.IPR方程的通式第八章

第54頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

不同采出程度的IPR曲線相近，但并不完全一致，這反映了不同采出程度的影響。低高第八章

第55頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四當V=0.2時，即得沃格爾方程。

V值的大小與油井的采出程度有關(guān)，油井的采出程度越大，V值越大。第八章

第56頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

不完善井無量綱IPR方程通式

油井不完善采出程度第八章

第57頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

——需要用壓力恢復曲線確定——需要用系統(tǒng)試井資料確定。為了確定V:ab第八章

第58頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

其中:

第八章

第59頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

1.完善井組合型IPR曲線

三、組合型流入動態(tài)2.組合型IPR曲線的通式

條件:第八章

第60頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第61頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（1）單相原油流動部分（求qb)當=時當>時b第八章

第62頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四(2)油氣兩相流動部分（求qc)第八章

第63頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四求導第八章

第64頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

令，在=處，IPR曲線光滑，左右導數(shù)相等，得總結(jié)第八章

第65頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第66頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

特指單相液體采油指數(shù)第八章

第67頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（1）單相原油流動部分（求qb)（2）油氣兩相流動部分（求qc)（3）兩相流動采油指數(shù)當時，油藏中出現(xiàn)油氣兩相流動用單相采油指數(shù)分析油井產(chǎn)能是不夠的。定義：增大單位生產(chǎn)壓差時的產(chǎn)量增加值，其值等于流入動態(tài)曲線上某一點斜率的負倒數(shù)，即

問題的提出：第八章

第68頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四隨

變化第八章

第69頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四與的關(guān)系組合理論依據(jù)第八章

第70頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四例題第八章

第71頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4）用表中的數(shù)據(jù)繪制出IPR曲線，如圖所示：3）計算不同流壓下的產(chǎn)量列于表中。流壓，MPa1514131197530產(chǎn)量，m3/d10203048.664.577.788.195.8102.2第八章

第72頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.組合型IPR曲線的通式

介紹考慮油井不完善與采出程度影響時的組合型IPR曲線。(1)單相原油流動部分（與完善井一樣）

第八章

第73頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四(2)油氣兩相流動部分（采用與完善井相同的方法)對該式求導兩相：單相：第八章

第74頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四在=點,二者相等，得或第八章

第75頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（3）兩相流動的根據(jù)兩相流采油指數(shù)的定義，對上式求導得：

當=0.2，=1時，以上各式將分別還原為完善井情況下相應的形式。

第八章

第76頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四（1）兩相流動

費特科維奇(Fetkovich)研究認為，在飽和壓力以下生產(chǎn)的油井，其流入動態(tài)與氣井很類似，也可以用指數(shù)方程描述，即：n==1線性滲流≠1非線性滲流或四、費特科維奇流入動態(tài)方程第八章

第77頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四當存在非線性滲流時，可以給出更一般的方程

（2）組合流動

在>>的情況下，費特科維奇將從到的整個壓力函數(shù)近似地用兩個不同的直線段來代替，從而導出了兩相流和單相流相結(jié)合的方程第八章

第78頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)復雜條件下的流入動態(tài)

一、三相滲流時的油井IPR曲線

二、聚合物驅(qū)油井流入動態(tài)

三、斜井、水平井的流入動態(tài)四、多油層油藏的油井流入動態(tài)第八章

第79頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四佩特布拉斯(Petrobras)根據(jù)油流的沃格爾方程和水油的定生產(chǎn)指數(shù)，從幾何學角度導出了油、氣、水三相滲流時的IPR曲線(圖8-12)及計算公式。

一、三相滲流時的油井IPR曲線第八章

第80頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四計算公式：

第八章

第81頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四一、三相滲流時的油井IPR曲線第八章

第82頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四J——采液指數(shù)第八章

第83頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四二、

聚合物驅(qū)油井流入動態(tài)流變性：冪律模型k、n沿滲流方向變化，理論求解較難。

為此，半經(jīng)驗方程為：0<n<1其中：第八章

第84頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四——液體有效粘度；——液體流性指數(shù)；——地層滲透率；——回歸系數(shù)，由實測資料確定。其中：第八章

第85頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四三、斜井、水平井的流入動態(tài)

與直井的差別：其泄油體積及原油向井筒流入的方式有所不同。第八章

第86頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第八章

第87頁，共101頁，2023