油井節(jié)點(diǎn)分析

整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)將從井底分成兩部分：一部分為從油藏到井底的流動(dòng)；另一部分為從井底到分離器的流動(dòng)。設(shè)定一組流量，對(duì)這兩部分分別計(jì)算至節(jié)點(diǎn)上的壓力（井底流壓）與流量的關(guān)系曲線，即分別是油藏的IPR曲線（節(jié)點(diǎn)流入）和井筒TPR曲線（節(jié)點(diǎn)流出）。把這兩條曲線繪制在同一坐標(biāo)中，其交點(diǎn)便為該油井在所給條件下可獲得的油井產(chǎn)量及相應(yīng)的井底流壓。

選井底為節(jié)點(diǎn)，便于預(yù)測(cè)油藏壓力降低后的未來油井產(chǎn)量（如圖1左）及研究油井由于污染或增產(chǎn)措施后引起的流動(dòng)效率改變所帶來的影響（如圖1右）。

將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)從油藏到井口作為一部分，井口到分離器作為另一部分。設(shè)定一組流量，把油藏的IPR曲線與井筒TPR曲線之疊加作為節(jié)點(diǎn)流入曲線，把地面嘴流曲線與地面管流曲線之疊加作為節(jié)點(diǎn)流出。由井口處流出曲線與流入曲線的交點(diǎn)就可求出該井在所給定條件下的產(chǎn)量及井口壓力。

選井口為節(jié)點(diǎn)，可用來預(yù)測(cè)不同含水情況下的油井產(chǎn)量（如圖2左）及改變地面出油管線尺寸對(duì)產(chǎn)量的影響（如圖2中）。便于選擇和評(píng)價(jià)不同尺寸的油管及地面出油管線對(duì)產(chǎn)量的影響（如圖2右）。

20世紀(jì)80年代以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，該方法在油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。 油井節(jié)點(diǎn)分析的對(duì)象是油藏至地面分離器的整個(gè)油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)，其基本思想是在某部位設(shè)置節(jié)點(diǎn)，將油氣井系統(tǒng)隔離為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，以壓力和流量的變化關(guān)系為主要線索，把由節(jié)點(diǎn)隔離的各流動(dòng)過程的數(shù)學(xué)模型有序地聯(lián)系起來，以確定系統(tǒng)的流量。

油井節(jié)點(diǎn)分析的實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)程序化的單井動(dòng)態(tài)模型。借助于它可以幫助人們理解油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中各個(gè)可控制參數(shù)與環(huán)境因素對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)量的影響和變化關(guān)系，從而尋求優(yōu)化油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)特性的途徑 。

油田節(jié)點(diǎn)分析提供一種科學(xué)方法，將油井生產(chǎn)的全過程作為一個(gè)整體來研究，從而使分析和設(shè)計(jì)不僅在局部上是合理和最優(yōu)化的，在整體上也保證了協(xié)調(diào)。節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)通過集中分析系統(tǒng)內(nèi)的一點(diǎn)來分析整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的位置與最終解無關(guān)，通常是將節(jié)點(diǎn)選在靠近分析的部位。在節(jié)點(diǎn)處，生產(chǎn)系統(tǒng)分為兩部分 流入段和流出段。流入段包括節(jié)點(diǎn)與油藏邊界之間的所有部分；流出段包括節(jié)點(diǎn)至計(jì)算終點(diǎn)之間的各部分 。

節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)反映的是分散的位置———節(jié)點(diǎn)，在這些位置，用獨(dú)立的公式描述從儲(chǔ)層到井底，再從井底到井口（油嘴或地面分離器，一般也可定為井口）的流動(dòng)情況，具體是建立壓力降和流量間的關(guān)系。用這種工程方法可計(jì)算一口井的產(chǎn)量，并有助于確定射孔、增產(chǎn)措施、井口或分離器壓力及油管或油嘴尺寸的效率。還可以根據(jù)預(yù)期的儲(chǔ)層和井眼參數(shù)分析未來的生產(chǎn)情況。

節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析的對(duì)象是整個(gè)油井生產(chǎn)系統(tǒng)，一般是將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)分成流入與流出特性兩部分，分段根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，確定分析的節(jié)點(diǎn)（稱為求解點(diǎn)），任何壓力損失點(diǎn)都可作為求解點(diǎn)。一旦求解點(diǎn)選定以后，就可以分段利用相應(yīng)的公式分別計(jì)算不同產(chǎn)量下從油藏起到求解點(diǎn)的壓力損失，繪制出該求解點(diǎn)處的供液能力特性曲線（流入特性），即供液能力及對(duì)應(yīng)產(chǎn)量的關(guān)系。

然后分段計(jì)算對(duì)應(yīng)不同產(chǎn)量下從求解點(diǎn)到分離器（井口也可以，視要分析的側(cè)重點(diǎn)而定）的壓力損失，繪制出該求解點(diǎn)處的流出特性曲線，即流出壓力與對(duì)應(yīng)產(chǎn)量的關(guān)系。

最后，將這兩條特性曲線交會(huì)，便可求出協(xié)調(diào)點(diǎn)（臨界）的流動(dòng)壓力和產(chǎn)量。對(duì)自噴井，主要求解點(diǎn)有井口、井底、地面分離器、油藏靜壓及油嘴等，通常是選用井口或井底為求解點(diǎn)?，F(xiàn)在節(jié)點(diǎn)分析的軟件很多，如石油大學(xué)節(jié)點(diǎn)分析軟件，美國SSI公司的“WPM”節(jié)點(diǎn)分析軟件，英國EPS公司的“Flosysystem”節(jié)點(diǎn)分析軟件等。

在應(yīng)用節(jié)點(diǎn)分析軟件對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，必須對(duì)油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行擬合，選擇相適應(yīng)的相關(guān)式（如IPR模型、多相流計(jì)算公式等），以便調(diào)整有關(guān)參數(shù)，使之更符合實(shí)際生產(chǎn)狀況。在擬合油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)時(shí)，要對(duì)油井的生產(chǎn)流動(dòng)模式進(jìn)行分段擬合。擬合油井流入特性曲線，以驗(yàn)證IPR公式；擬合油管流動(dòng)壓力梯度曲線，以選擇油管多相流計(jì)算公式；擬合油嘴前后油管壓力差，以完善油嘴壓降計(jì)算公式等。最后還要用現(xiàn)場(chǎng)一段時(shí)間的動(dòng)態(tài)，主要是產(chǎn)量與壓力的關(guān)系進(jìn)行擬合。因此，以齊全準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)資料，選擇相適應(yīng)的公式描述動(dòng)態(tài)特征，應(yīng)用生產(chǎn)壓力分析技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析，得出有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的結(jié)果是十分重要的。

將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為一部分，油藏平均靜壓作為另一部分。設(shè)定一組流量，把從整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)量與壓力的關(guān)系曲線作為節(jié)點(diǎn)流出曲線，把油藏平均靜壓直線作為節(jié)點(diǎn)流入。由該兩條線的交點(diǎn)就可求出該井在該地層壓力下的產(chǎn)量選油藏平均壓力為節(jié)點(diǎn)，可用來預(yù)測(cè)隨著油田的開發(fā)，地層壓力下降對(duì)產(chǎn)量的影響，以便為后期開采方式做準(zhǔn)備。

綜上所述，通過對(duì)自噴井進(jìn)行系統(tǒng)分析，可以協(xié)調(diào)地層—油管—油嘴的流動(dòng)；預(yù)測(cè)不同油嘴下的產(chǎn)量；選擇合適的油管直徑；預(yù)測(cè)地層壓力變化對(duì)產(chǎn)量的影響及停噴壓力。根據(jù)這些分析和預(yù)測(cè)，可以判斷和調(diào)整目前的工作制度，使之合理化；可以為以后的增產(chǎn)措施提供依據(jù)，如是否采取注水來保持地層壓力或采用機(jī)械采油等。 2100433B

以上方法均假設(shè)求解點(diǎn)兩端存在著連續(xù)壓力，而井口與油嘴之間，兩端存在壓差，其壓差與產(chǎn)量成函數(shù)關(guān)系，稱為函數(shù)節(jié)點(diǎn)。以油嘴為求解點(diǎn)，將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)從油藏到井口即油嘴入口作為一部分，油嘴出口到分離器作為另一部分。設(shè)定一組流量，把油藏的IPR曲線與井筒TPR曲線之疊加作為節(jié)點(diǎn)流入曲線，把地面總的管流曲線作為節(jié)點(diǎn)流出。由油嘴處流出曲線與流入曲線的交點(diǎn)變?yōu)榫诓谎b油嘴的生產(chǎn)狀況，此時(shí)井口壓力p_wh正好等于油嘴出口壓力p_d，（如圖5左）。將圖5左圖所示生產(chǎn)壓差與其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量繪制在坐標(biāo)圖上，可得出油井產(chǎn)量與油嘴壓差的關(guān)系曲線（如圖5右）。

選油嘴為節(jié)點(diǎn)，可用來評(píng)價(jià)油嘴尺寸的選擇。

將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)從油藏到分離器作為一部分，分離器作為另一部分（壓降為零）。設(shè)定一組流量，把油藏的IPR曲線、井筒TPR曲線、油嘴流曲線及地面管流曲線總疊加作為節(jié)點(diǎn)流入曲線，把分離器壓力水平線作為節(jié)點(diǎn)流出。由該直線與流入曲線的交點(diǎn)就可求出該井在該分離器壓力下的產(chǎn)量（如圖3）。從圖3中可看出，當(dāng)分離器壓力下降到一定值時(shí)產(chǎn)量無明顯增加，表明出油管線的限流作用。

在氣體含量比較多或氣舉采油時(shí)，分離器的壓力選擇十分重要，因?yàn)榉蛛x器壓力影響氣處理系統(tǒng)。

該分析方法與以油嘴為求節(jié)點(diǎn)相似，從砂面的井底流動(dòng)壓力到井底作為流入曲線，井底到分離器作為流出曲線。繪制流入曲線與流出曲線的壓差△p與產(chǎn)量的關(guān)系，該曲線反映了對(duì)應(yīng)產(chǎn)量下在射孔段處允許的最大壓降（如圖6）。不同射孔方式和射孔參數(shù)的射孔段壓降特性曲線與之相交，即為可能的產(chǎn)量。選射孔段為節(jié)點(diǎn)，可用來優(yōu)選射孔方式及參數(shù)，采取優(yōu)質(zhì)完井。

第一章采油井、注水井措施效果實(shí)例分析

第一節(jié)壓裂效果實(shí)例分析

實(shí)例一自噴采油井壓裂效果分析

實(shí)例二抽油井壓裂效果分析

實(shí)例三聚驅(qū)采出井壓裂效果分析

實(shí)例四注水井壓裂效果分析

……

節(jié)點(diǎn)分析法基本案例

如圖1所示，

通過電阻器

通過電阻器

通過電流源

應(yīng)用基爾霍夫電流定律，

節(jié)點(diǎn)分析法超節(jié)點(diǎn)案例

如圖2所示，

注意到通過電壓源

節(jié)點(diǎn)分析法基本案例

如圖1所示，

通過電阻器

通過電阻器

通過電流源

應(yīng)用基爾霍夫電流定律，

節(jié)點(diǎn)分析法超節(jié)點(diǎn)案例

如圖2所示，

注意到通過電壓源