液面折算井底壓力方法

液面折算井底壓力方法第一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日目錄2、靜液面折算井底靜壓3、動(dòng)液面折算井底流壓4、液面恢復(fù)折算井底壓力恢復(fù)1、概念及模型5、水井油層中部壓力的計(jì)算第二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓氣柱壓力：氣柱重力產(chǎn)生壓力油柱壓力：泵吸入口以上按純油計(jì)算混合液壓力：泵吸入口以下至油層中部按混合液比重計(jì)算注：1、所有折算壓力指折算到油層中部的壓力（井底壓力）；

2、井底壓力＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液第三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓P套：要用高精度表測量套壓第四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓氣柱壓力:在壓力較低可忽略，套壓高時(shí)要參與計(jì)算氣柱壓力第五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日高28-26井(自噴水）：在油壓為0是，在467.9米處屬于氣柱段，壓力為0，梯度為0。說明套壓較低時(shí)可認(rèn)為氣柱梯度為0。第六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日G36-P2氣井:在油壓0.6MPa時(shí)，氣柱段壓力梯度為0.01MPa/100米。說明隨著氣體壓力的增加，氣體密度在增加，氣柱壓力逐漸表現(xiàn)。第七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日G89-4氣井:在壓力20MPa左右時(shí)，氣柱段壓力梯度為0.21MPa/100米。說明這時(shí)氣柱壓力不能忽略。第八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日氣柱壓力：是氣體比重、套壓、深度和溫度的函數(shù)?？捎脠D、表手段確定。也可用經(jīng)驗(yàn)公示計(jì)算：

P氣柱＝P套*8.202*10（-5）*LP套--------套壓，MPa；L----------液面深度，米；公式一：(吉林油田采油二廠）公式二：《試井分析》－鐘松定P氣柱＝（P套+0.1）*L/12500P套--------套壓，MPa；L----------液面深度，米；第九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日

現(xiàn)場計(jì)算：可用經(jīng)驗(yàn)公示法。氣柱梯度現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)表（高尚堡）第十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日P氣柱＝（-0.0003*P套2+0.0158*P套+0.0011）*L/100第十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓油柱壓力：泵吸入口以上按純油計(jì)算油柱壓力第十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日1、只要含水不是100％，由于重力分異，泵以上按純油計(jì)算。在G59-P12(正常生產(chǎn)含水97％），砂埋油層后，地層停止供液，環(huán)空液柱下降進(jìn)入泵筒，含水幾乎為零得到證實(shí)。2、油的密度最好考慮溫度因素?？砂幢脪斓揭好娴钠骄疃葘?duì)應(yīng)的溫度計(jì)算。3、為了減少氣體影響，最好關(guān)套管氣。為了保證油柱壓力折算的準(zhǔn)確性：第十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日油的密度的計(jì)算（考慮溫度因素）--遼河鉆采院資料ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.05；

其中：ρ0T---對(duì)應(yīng)溫度T時(shí)托起原油密度；

ρ20----20℃時(shí)地面脫氣原油密度；

c1=INT[100*(ρ20-0.8001)];T=20+3.0*L/100;【L—計(jì)算點(diǎn)深度（米）；百米地溫梯度：3.0℃/100米。】第十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日油的密度的計(jì)算（考慮溫度因素）--GB1885-83ρ0T＝ρ20-(0.00161*ρ202-0.00395*ρ20+0.00286)*(T-20)

T=20+3.0*L/100;【L—計(jì)算點(diǎn)深度（米）；百米地溫梯度：3.0℃/100米。(T---℃)】第十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日石油體積溫度系數(shù)表說明：20°C下石油的體積也可用“石油體積溫度系數(shù)”來計(jì)算。已知20°C密度時(shí)，查得對(duì)應(yīng)的石油體積溫度系數(shù)f，按下式計(jì)算石油的20°C體積V20：

式中V20——石油20°C體積，m3；Vt——石油t°C體，m3；f——石油體積溫度系數(shù)，1/°C；t一一儲(chǔ)油實(shí)際溫度，°C。例1有一罐石油，60°C體積為8569m3，20°C密度為0.9050g/cm3，求這罐石油20°C體積V20。V20=8569[1-O.00067(60-20)]=8569(0.97320)=8339.35m3例2例1中的油溫改為59.8°C，其他相同，求這罐石油20°C體積V20。V20=8569[1-0.00067(59.8-20)]=8569(0.97333)=8340.46m3為減少計(jì)算20°C體積因進(jìn)位產(chǎn)生的差別，在計(jì)算中所用f值應(yīng)算到小數(shù)第五位。第十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓混合液壓力：泵吸入口以下至油層中部按混合液比重計(jì)算混合液柱壓力第十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日油氣水三相混合液壓力計(jì)算：要考慮三個(gè)因素1、原油密度的溫度修正；2、水密度的溫度修正；3、氣體對(duì)密度的修正；不含氣混合液壓力=泵吸入口以下至油層中部按混合液比重*液柱長度混合液密度＝ρ油*（1-Fw)+FwFw---重量含水％；第十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日原油密度的溫度修正（遼河鉆采院經(jīng)驗(yàn)公式）ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；

其中：ρ0T---對(duì)應(yīng)溫度T時(shí)托起原油密度；

ρ20----20℃時(shí)地面脫氣原油密度；

c1=INT[100*(ρ20-0.8001)];T=20+3.0*L/100;【L—計(jì)算點(diǎn)深度（米）；百米地溫梯度：3.0℃/100米?！康谑彭?，共五十九頁，編輯于2023年，星期日水密度的溫度修正表水密度的溫度修正曲線水密度的溫度修正（網(wǎng)上資料）ρwT=-0.000003*T2-0.000108*T+1.000937T=20+3.0*L/100;【L—計(jì)算點(diǎn)深度（米）；百米地溫梯度：3.0℃/100米。第二十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)室里配制鹽水，密度ρ(g/ml)和礦化度Cw(ppm)之間按如下經(jīng)驗(yàn)公式轉(zhuǎn)換（25℃）ρ=0.0000000000002*Cw^2+0.0000007*Cw+0.9973第二十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日ρ混合液密度＝ρ0T*（1-fw)+ρwT*fwfw---重量含水％；油、水兩相液體密度的溫度修正：第二十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日

液面換算井底壓力的關(guān)鍵是含氣液柱的密度。當(dāng)井筒某點(diǎn)壓力小于飽和壓力時(shí)，就要脫氣。氣體由井底上升過程中，壓力逐漸變小，體積逐漸變大。含氣井對(duì)液柱密度的修正是折算壓力準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。氣體對(duì)混合液密度的修正：第二十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日氣體孔隙因子（Egc）計(jì)算方法：【《試井分析》－鐘松定】

首先計(jì)算出井筒內(nèi)某點(diǎn)的氣體流速:μ（m/sec）

已知某井地面標(biāo)準(zhǔn)狀況下日產(chǎn)氣為：V0方，則井筒某點(diǎn)氣的體積為V1方。據(jù)氣體狀態(tài)方程：

V1*P1/T1=V0*1/(273+20)則：V1=V0*/298*T1/P1VO—地面標(biāo)準(zhǔn)情況氣量（立方米）

T1--井筒某點(diǎn)溫度（K),可按地溫梯度計(jì)算。

P1--井筒某點(diǎn)壓力（atm)井筒內(nèi)某點(diǎn)的氣體流速:μ=V1/A/86400

μ--（m/sec)A—井筒（或環(huán)空）氣體流經(jīng)的表面積（平方米）第二十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日氣體孔隙因子（Egc）的計(jì)算：μ≥0.6時(shí)，Egc＝μ/(1+μ)0.3<μ<0.6時(shí)，Egc＝μ/(0.183+1.2*μ)μ

≤0.3時(shí)，Egc＝μ/(0.183+1.2*μ)+μ/(0.46+2.5*μ)第二十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日液柱梯度修正系數(shù)（Fgc）的計(jì)算：

Fgc=1-

Egc則含氣液柱混合液密度：

ρowgT＝ρowT*Fgc

ρowgT---油氣水三相溫度修正后密度；

ρowT---油水兩相溫度修正后密度；第二十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日目錄2、靜液面折算井底靜壓3、動(dòng)液面折算井底流壓4、液面恢復(fù)折算井底壓力恢復(fù)1、概念及模型5、水井油層中部壓力的計(jì)算第二十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日

關(guān)井一段時(shí)間后，井筒氣體分異作用基本結(jié)束，可以不考慮氣體的流動(dòng)對(duì)液柱梯度的影響，但應(yīng)考慮溫度對(duì)梯度的影響。第二十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日抽油機(jī)井井下管柱示意圖⊙油層中部套壓油壓氣柱壓力：氣柱重力產(chǎn)生壓力油柱壓力：泵吸入口以上按純油計(jì)算混合液壓力：泵吸入口以下至油層中部按混合液比重計(jì)算P靜＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液第二十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日井底壓力＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液靜液面折算井底靜壓P氣柱＝P套*8.202*10（-5）*L（MPa）

(P套--套壓，MPa；L---液面深度，米)

P套---------套壓表（MPa)

P油柱＝ρoT*（泵吸入口深度-靜液面深度）/100（MPa）

(ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；對(duì)應(yīng)油柱中點(diǎn)溫度密度，g/cm3；

深度，米）

P混合液＝ρowT*（油層中部深度-泵吸入口深度）/100（MPa）

(ρowT---對(duì)應(yīng)混合液中點(diǎn)兩相溫度修正后密度，g/cm3；

深度，米）第三十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日靜液面：479米，油層中部3001.44米，液柱中點(diǎn)1740米，中點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度：20+17.4*3＝72.2℃，水的密度0.977。則油層中部壓力：（3001.44-479）*0.977/100＝24.64MpA；絕對(duì)誤差：24.64-24.56＝+0.08MPa；相對(duì)誤差：0.08/24.56*100%=0.3%例如：第三十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日靜液面折算井底靜壓所需輸入數(shù)據(jù)關(guān)井后套壓：

（MPa）關(guān)井前動(dòng)液面：

（米）關(guān)井后靜液面：

（米）地溫梯度：

3.0（℃/100

米）20℃脫氣原油密度：

0.86（克/cm3）正常生產(chǎn)時(shí)含水：

（

％）泵吸入口深度：

（米）油層中部深度：

（米）【油柱、液柱密度的計(jì)算，手工計(jì)算時(shí)可用中點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的密度修正，計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)可用迭代法（分步積分法）計(jì)算?！康谌摚参迨彭?，編輯于2023年，星期日目錄2、靜液面折算井底靜壓3、動(dòng)液面折算井底流壓4、液面恢復(fù)折算井底壓力恢復(fù)1、概念及模型5、水井油層中部壓力的計(jì)算第三十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日一、地層不產(chǎn)氣（或微氣）條件下折算流壓的方法

(如G104-5區(qū)塊）可以應(yīng)用靜液面折算方法。井底壓力＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液P氣柱＝P套*8.202*10（-5）*L（MPa）

(P套--套壓，MPa；L---液面深度，米)

P套---------套壓表（MPa)

P油柱＝ρoT*（泵吸入口深度-靜液面深度）/100（MPa）

(ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；對(duì)應(yīng)油柱中點(diǎn)溫度密度，g/cm3；

深度，米）

P混合液＝ρowT*（油層中部深度-泵吸入口深度）/100（MPa）

(ρowT---對(duì)應(yīng)混合液中點(diǎn)兩相溫度修正后密度，g/cm3；

深度，米）第三十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日二、地層產(chǎn)氣條件下流壓的折算方法

如果放套管氣生產(chǎn)，泵以上油柱要進(jìn)行氣體及溫度修正。由于套管氣量較難求準(zhǔn)，所以產(chǎn)氣井折算流壓，液面資料要求關(guān)套管氣一天以上套壓不在上升時(shí)為好。第三十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日產(chǎn)氣井液面折算流壓的簡化模型（關(guān)套管氣）氣柱壓力：氣柱重力產(chǎn)生壓力油柱壓力：泵吸入口以上按純油計(jì)算混合液壓力：泵吸入口以下至油層中部按混合液比重計(jì)算第三十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日井底壓力＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液P氣柱＝P套*8.202*10（-5）*L（MPa）

(P套--套壓，MPa；L---液面深度，米)

P套---------套壓表（MPa)產(chǎn)氣井動(dòng)液面折算流壓的公式（簡化模型-關(guān)套管氣）

P油柱＝ρoT*（泵吸入口深度-動(dòng)液面深度）/100（MPa）

(ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；對(duì)應(yīng)油柱中點(diǎn)溫度密度，g/cm3；

深度，米）

P混合液＝ρowgT*△H/100（MPa）

(ρowgT---對(duì)應(yīng)混合液中點(diǎn)溫度及氣體的修正密度，g/cm3；

深度，米）注：油氣水三相流體產(chǎn)生的壓力要在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)，逐步迭代（分段積分法），直到油層中部。第三十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日逐步迭代（分段積分法）步驟1、利用上述方法計(jì)算泵下壓力P1;2、首先設(shè)置疊加壓力步長（0.2-0.5MPa），計(jì)算ρowgT，計(jì)算壓力步長對(duì)應(yīng)的長度。3、進(jìn)行下一段計(jì)算，重算ρowgT，計(jì)算壓力步長對(duì)應(yīng)的長度。直到油層中部深度結(jié)束第三十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日動(dòng)液面折算井底流壓所需輸入數(shù)據(jù)套壓：

（MPa）

動(dòng)液面：

（米）地溫梯度：

3.0（℃/100米）

20℃脫氣原油密度：

0.86（克/cm3）正常生產(chǎn)時(shí)含水：

（

％）泵吸入口深度：

（米）油層中部深度：

（米）【需要用計(jì)算機(jī)迭代法（分步積分法）計(jì)算?！空Ｈ债a(chǎn)氣量：

（方）飽和壓力：

（MPa）

油管外徑：

73（mm）

井號(hào)：

第三十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日目錄2、靜液面折算井底靜壓3、動(dòng)液面折算井底流壓4、液面恢復(fù)折算井底壓力恢復(fù)1、概念及模型5、水井油層中部壓力的計(jì)算第四十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日

利用液面恢復(fù)資料，折算井底壓力，目的是得到不同關(guān)井時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力，將資料進(jìn)行試井軟件處理，得到地層壓力、表皮系數(shù)、有效滲透率。第四十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日關(guān)井液面恢復(fù)管柱示意圖△H△H正常生產(chǎn)時(shí)管柱示意圖LO第四十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日關(guān)井液面恢復(fù)壓力計(jì)算模型LO氣柱壓力：氣柱重力產(chǎn)生壓力油柱壓力：LO保持不變按純油計(jì)算，密度做壓力、溫度、氣體修正混合液壓力：油柱以下至油層中部按混合液比重計(jì)算。密度做壓力、溫度、氣體修正套壓、液面：液面自動(dòng)監(jiān)測儀器錄取液面恢復(fù)折算壓力，關(guān)鍵是氣體對(duì)密度的影響。第四十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日關(guān)井液面恢復(fù)壓力計(jì)算模型

關(guān)井后，液面在上升（有時(shí)下降）；氣體繼續(xù)向環(huán)空內(nèi)溢出，且分異量由大逐漸變小；套壓一般上升（個(gè)別井口密封不嚴(yán)的套壓不升或下降。要考慮液面上升對(duì)套壓的影響因素，進(jìn)而影響到氣體對(duì)密度的修正。第四十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日關(guān)井后氣體溢出量的計(jì)算方法假設(shè):T1時(shí)刻：套壓P1，液面L1;T2時(shí)刻：套壓P2，液面L2;根據(jù)氣體狀態(tài)方程：

pV=nRT。這個(gè)方程有4個(gè)變量：(p為氣體壓強(qiáng)，單位Pa。V為氣體體積，單位m3。n為氣體的物質(zhì)的量，單位mol，T為體系溫度，單位K,R是一定的,為8.314)。

n=(P*V)/(R*T)則在△T=T2-T1,氣體溢出△n＝（P2*V2)/(R*T)-（P1*V1)/(R*T)

＝（P2*L2*S)/(R*T)-（P1*L1*S)/(R*T)=(P2*L2-P1*L1)*S/(R*T)

（S—油、套環(huán)空截面積，L-液面深度）知道氣體溢出量△n后，就可確定井筒某處氣體體積V,進(jìn)一步計(jì)算出某處氣體流速:μ=V/A/△T

μ--（m/sec)A—井筒（或環(huán)空）氣體流經(jīng)的表面積（平方米）

第四十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日氣體孔隙因子（Egc）的計(jì)算：μ≥0.6時(shí)，Egc＝μ/(1+μ)0.3<μ<0.6時(shí)，Egc＝μ/(0.183+1.2*μ)μ

≤0.3時(shí)，Egc＝μ/(0.183+1.2*μ)+μ/(0.46+2.5*μ)第四十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日液柱梯度修正系數(shù)（Fgc）的計(jì)算：

Fgc=1-

Egc則含氣液柱混合液密度：

ρowgT＝ρowT*Fgc

ρowgT---油氣水三項(xiàng)溫度修正后密度；

ρowT---油水兩項(xiàng)溫度修正后密度；第四十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日井底壓力＝P套+P氣柱+P油柱+P混合液P氣柱＝P套*8.202*10（-5）*L（MPa）

(P套--套壓，MPa；L---液面深度，米)

P套---------液面自動(dòng)監(jiān)測儀器錄?。∕Pa)液面恢復(fù)折算壓力的公式

P油柱＝ρogT*LO/100（MPa）

(ρ0T＝ρ20+（13.561-0.191*C1)/1000-(63.9-0.87*C1)/100000*T1.02；對(duì)應(yīng)油柱中點(diǎn)溫度密度，g/cm3；

深度，米）

ρ0gT=ρ0T*(1-Egc)

P混合液＝ρowgT*△H/100（MPa）

(ρowgT---對(duì)應(yīng)混合液中點(diǎn)溫度及氣體的修正密度，g/cm3；

深度，米）注：油氣水三相流體產(chǎn)生的壓力要在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)，逐步迭代（分段積分法），直到油層中部。第四十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日液面恢復(fù)折算壓力步驟1、利用液面自動(dòng)監(jiān)測儀，按對(duì)數(shù)時(shí)間錄取套壓、液面資料；2、利用液面處理軟件，折算油層中部壓力；3、利用試井解釋軟件處理數(shù)據(jù)，得出K,S,P。液面自動(dòng)監(jiān)測儀資料錄取表第四十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日逐步迭代法計(jì)算某液面折算壓力的步驟1、利用上述方法計(jì)算泵下壓力P1;2、計(jì)算油柱段壓力：按疊加壓力步長（0.2-0.5MPa），計(jì)算ρogT，計(jì)算壓力步長對(duì)應(yīng)的長度。逐步向下迭代。（油套環(huán)空面積計(jì)算氣體流速）3、繼續(xù)迭代，計(jì)算壓力步長對(duì)應(yīng)的長度。直到油層中部深度結(jié)束。大于油層中部時(shí)，用最下部梯度折算到油層中部壓力。繼續(xù)下一液面的計(jì)算。注意：計(jì)算氣體孔隙因子時(shí)，換三相流密度。注意：計(jì)算氣體孔隙因子時(shí)，換套管截面積?！炎⒁猓好恳粔毫Σ介L要重算ρogT或ρowgT第五十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日液面恢復(fù)折算井底壓力所需輸入數(shù)據(jù)油管外徑：

73

（mm）地溫梯度：

3.0（℃/100米）

20℃脫氣原油密度：

0.86（克/cm3）正常生產(chǎn)時(shí)含水：

（％）泵吸入口深度：

（米）油層中部深度：

（米）【需要用計(jì)算機(jī)迭代法（分步積分法）計(jì)算?！刻坠軆?nèi)徑：

121（mm）飽和壓力：

（MPa）

第五十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日高64-36試井解釋比較表測試日期：1993年6月5日第五十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期日1、液面法折算油層壓力進(jìn)行試井解釋的精度油層中部壓力誤差：<7％；表皮系數(shù)，誤差30％；地層有效滲透率誤差，<50%;

外推地層壓力誤差，<10%2、存在的問題一是1996年以后，我油田液面折算壓力工作基本停頓，可總結(jié)的資料較少。二是液面恢復(fù)測試要按對(duì)數(shù)時(shí)間，精確錄取套壓、液面，目前沒有液面自動(dòng)監(jiān)測