油井節(jié)點分析發(fā)展情況

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

油井節(jié)點分析的實質(zhì)是計算機程序化的單井動態(tài)模型。借助于它可以幫助人們理解油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中各個可控制參數(shù)與環(huán)境因素對整個生產(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)點分析提供一種科學方法，將油井生產(chǎn)的全過程作為一個整體來研究，從而使分析和設(shè)計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)點分析技術(shù)通過集中分析系統(tǒng)內(nèi)的一點來分析整個系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點的位置與最終解無關(guān)，通常是將節(jié)點選在靠近分析的部位。在節(jié)點處，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)點與油藏邊界之間的所有部分；流出段包括節(jié)點至計算終點之間的各部分 。

節(jié)點系統(tǒng)反映的是分散的位置———節(jié)點，在這些位置，用獨立的公式描述從儲層到井底，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)期的儲層和井眼參數(shù)分析未來的生產(chǎn)情況。

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

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

最后，將這兩條特性曲線交會，便可求出協(xié)調(diào)點（臨界）的流動壓力和產(chǎn)量。對自噴井，主要求解點有井口、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?，F(xiàn)在節(jié)點分析的軟件很多，如石油大學節(jié)點分析軟件，美國SSI公司的“WPM”節(jié)點分析軟件，英國EPS公司的“Flosysystem”節(jié)點分析軟件等。

在應(yīng)用節(jié)點分析軟件對生產(chǎn)系統(tǒng)進行計算分析時，必須對油井生產(chǎn)動態(tài)進行擬合，選擇相適應(yīng)的相關(guān)式（如IPR模型、多相流計算公式等），以便調(diào)整有關(guān)參數(shù)，使之更符合實際生產(chǎn)狀況。在擬合油井生產(chǎn)動態(tài)時，要對油井的生產(chǎn)流動模式進行分段擬合。擬合油井流入特性曲線，以驗證IPR公式；擬合油管流動壓力梯度曲線，以選擇油管多相流計算公式；擬合油嘴前后油管壓力差，以完善油嘴壓降計算公式等。最后還要用現(xiàn)場一段時間的動態(tài)，主要是產(chǎn)量與壓力的關(guān)系進行擬合。因此，以齊全準確的動態(tài)資料，選擇相適應(yīng)的公式描述動態(tài)特征，應(yīng)用生產(chǎn)壓力分析技術(shù)進行科學的分析，得出有實際應(yīng)用價值的結(jié)果是十分重要的。

整個生產(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；另一部分為從井底到分離器的流動。設(shè)定一組流量，對這兩部分分別計算至節(jié)點上的壓力（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)點流入）和井筒TPR曲線（節(jié)點流出）。把這兩條曲線繪制在同一坐標中，其交點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，便于預(yù)測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)措施后引起的流動效率改變所帶來的影響（如圖1右）。

將整個生產(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)點流出。由井口處流出曲線與流入曲線的交點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，可用來預(yù)測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產(chǎn)量的影響（如圖2中）。便于選擇和評價不同尺寸的油管及地面出油管線對產(chǎn)量的影響（如圖2右）。

將整個生產(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)點流入曲線，把分離器壓力水平線作為節(jié)點流出。由該直線與流入曲線的交點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，當分離器壓力下降到一定值時產(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，分離器的壓力選擇十分重要，因為分離器壓力影響氣處理系統(tǒng)。

將整個生產(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，把從整個生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)量與壓力的關(guān)系曲線作為節(jié)點流出曲線，把油藏平均靜壓直線作為節(jié)點流入。由該兩條線的交點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，可用來預(yù)測隨著油田的開發(fā)，地層壓力下降對產(chǎn)量的影響，以便為后期開采方式做準備。

以上方法均假設(shè)求解點兩端存在著連續(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。以油嘴為求解點，將整個生產(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)點流入曲線，把地面總的管流曲線作為節(jié)點流出。由油嘴處流出曲線與流入曲線的交點變?yōu)榫诓谎b油嘴的生產(chǎn)狀況，此時井口壓力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)壓差與其對應(yīng)的產(chǎn)量繪制在坐標圖上，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，可用來評價油嘴尺寸的選擇。

該分析方法與以油嘴為求節(jié)點相似，從砂面的井底流動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，可用來優(yōu)選射孔方式及參數(shù)，采取優(yōu)質(zhì)完井。

綜上所述，通過對自噴井進行系統(tǒng)分析，可以協(xié)調(diào)地層—油管—油嘴的流動；預(yù)測不同油嘴下的產(chǎn)量；選擇合適的油管直徑；預(yù)測地層壓力變化對產(chǎn)量的影響及停噴壓力。根據(jù)這些分析和預(yù)測，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械采油等。 2100433B

第一章采油井、注水井措施效果實例分析

第一節(jié)壓裂效果實例分析

實例一自噴采油井壓裂效果分析

實例二抽油井壓裂效果分析

實例三聚驅(qū)采出井壓裂效果分析

實例四注水井壓裂效果分析

……

節(jié)點分析法基本案例

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)點分析法超節(jié)點案例

如圖2所示，

注意到通過電壓源

節(jié)點分析法基本案例

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)點分析法超節(jié)點案例

如圖2所示，

注意到通過電壓源