多相管流計(jì)算方法對氣舉工藝設(shè)計(jì)影響分析

鐘海全(博士)西南石油大學(xué)2007.9多相管流計(jì)算方法對氣舉工藝設(shè)計(jì)影響分析中國石油·吐哈匯報(bào)內(nèi)容

多相管流計(jì)算方法多相管流評(píng)價(jià)模型多相管流計(jì)算方法優(yōu)選氣舉工藝設(shè)計(jì)分析Hagedorn&Brown(HB)HB修正模型(HBR)Orkiszewski(ORK)Duns&Ros(DR)

Beggs&Brill(BB)

BB修正模型(BBR)GRAYANSARI

Mukherjee&Brill(MB)多相管流計(jì)算方法Beggs-Brill和Mukherjee–Brill及其修正模型方法考慮了井斜角，其它都是基于垂直流動(dòng)。因此，上述兩種方法也可以用于注入井和丘陵地帶地面管線管流計(jì)算。其它方法對于定向井〔大斜度〕多相管流應(yīng)謹(jǐn)慎使用，并且不應(yīng)用于注入井多相管流計(jì)算。多相管流計(jì)算方法A類－不考慮滑脫及流型劃分。混合物密度由生產(chǎn)氣液比計(jì)算，也就是假定氣液具有相同的速度，此類計(jì)算方法僅需兩相流的摩阻系數(shù)計(jì)算關(guān)系式。B類－考慮滑脫，不做流型劃分。僅需要兩相流持液率和摩阻系數(shù)計(jì)算關(guān)系式。此類方法考慮了氣液在管內(nèi)的不同流速，該方法需要提供預(yù)測液相在任意位置所占管內(nèi)截面積的分?jǐn)?shù)，對于各種流型采用相同的持液率和摩阻系數(shù)關(guān)系式。C類－考慮滑脫并劃分流型。不僅需要兩相流持液率和摩阻系數(shù)計(jì)算關(guān)系式，而且需要預(yù)測流型的方法，只要確定了流型，就能確定相應(yīng)的持液率和摩阻系數(shù)計(jì)算關(guān)系式，加速度壓降梯度的方法也可以確定。多相管流計(jì)算方法序號(hào)方法類型1Fancher&BrownA2Hagedorn&BrownB3GrayB4Hagedorn&Brown（mod-D&R）C5Duns&RosC6OrikiszwskiC7Beggs&Brill（Std/mod）C8Mukherjee&BrillC9Ansari機(jī)理模型多相管流計(jì)算方法單相氣體管流模型序號(hào)模型適用流體1Moody氣體2AGA氣體3Panhandle'A'氣體4Panhandle'B'氣體5Weymouth氣體6Cullender-Smith氣體體積含液率小于0.00001，視為單相氣體流動(dòng)。誤差小于5％匯報(bào)內(nèi)容多相管流計(jì)算方法

多相管流評(píng)價(jià)模型多相管流計(jì)算方法優(yōu)選氣舉工藝設(shè)計(jì)分析多相管流評(píng)價(jià)模型壓力平均相對誤差E1表示模型預(yù)測結(jié)果的整體偏差：壓力絕對平均相對誤差E2表示模型預(yù)測結(jié)果平均誤差：壓力標(biāo)準(zhǔn)誤差E3表示計(jì)算結(jié)果的離散程度：多相管流評(píng)價(jià)模型RPF可能的最小值為0，僅當(dāng)管流關(guān)系式各項(xiàng)誤差絕對值都最小時(shí)為0，最大值為3，僅當(dāng)各項(xiàng)誤差絕對值都最大時(shí)為3。RPF越接近0表示其計(jì)算方法相對性能越佳，越接近3表示其性能越差。匯報(bào)內(nèi)容多相管流計(jì)算方法多相管流評(píng)價(jià)模型

多相管流計(jì)算方法優(yōu)選氣舉工藝設(shè)計(jì)分析多相管流計(jì)算方法優(yōu)選油氣井測試數(shù)據(jù)范圍變量流壓-井口壓力測試變量流壓-井口壓力測試測試井次53井斜角/deg0~25產(chǎn)液量/m3/d3.38~362.6井深/m2102~3105產(chǎn)氣量/104m3/d0.622~19.6實(shí)測流壓/MPa10.47~29.1氣液比/m3/m3112.04~18544實(shí)測油壓/MPa2.30~22.0含水率/％0~93多相管流計(jì)算方法優(yōu)選管流方法流壓油壓E1,%E2,%E3,%RPFE1,,%E2,,%E3,%RPFANSARI7.519.2011.451.43-9.4012.0316.701.35HBR2.086.618.190.18-1.908.8611.290.28DR11.2412.5610.601.77-15.6217.2716.951.95ORK9.5812.8212.142.00-13.3918.1019.662.17BBR13.9915.0711.542.3519.3821.1817.292.37HB-2.228.2510.110.737.3813.719.781.67BB16.8817.5512.783.00-23.0524.1519.072.88GRAY1.355.468.010.00-0.296.7410.440.00MB13.3914.2310.852.42-18.5119.9520.201.18多相管流計(jì)算方法優(yōu)選匯報(bào)內(nèi)容多相管流計(jì)算方法多相管流評(píng)價(jià)模型多相管流計(jì)算方法優(yōu)選氣舉工藝設(shè)計(jì)分析氣舉工藝設(shè)計(jì)分析某井油層中部測深為4150m，井底靜壓23.34MPa，井口溫度10C，地面注氣溫度30C，油井含水率為60％，地溫梯度1.95C/100m，地面注氣壓力8.7MPa，原油相對密度0.85，氣液比89m3/m3，注入氣和產(chǎn)出氣的相對密度分別為0.6和0.84，地層水相對密度為1.02，壓井液梯度1.0410-2MPa/m，采液指數(shù)18.44m3/(d·MPa)，油管內(nèi)徑100.53mm，設(shè)計(jì)產(chǎn)液量150m3/d，油壓1.31MPa。氣舉工藝設(shè)計(jì)分析注氣點(diǎn)深度及注氣量GRAY:3770.8mBB:3839.6mGRAY:1.53×104m3/dBB:6.76×104m3/d氣舉工藝設(shè)計(jì)分析工作閥尺寸類型GRAY:4.76mm(3/16″)BB:9.53mm(3/8″)孔板閥氣舉工藝設(shè)計(jì)分析氣舉特性曲線氣舉工藝設(shè)計(jì)分析氣舉穩(wěn)定性討論按GRAY方法設(shè)計(jì)，F(xiàn)1=0.13，F(xiàn)2=0.50F1<1且F2<1，氣舉生產(chǎn)不穩(wěn)定按BB方法設(shè)計(jì)，F(xiàn)1=0.16，F(xiàn)2=1.44F1<1，F(xiàn)2>1，氣舉穩(wěn)定生產(chǎn)氣舉工藝設(shè)計(jì)分析氣舉穩(wěn)定性討論注氣點(diǎn)深度3771m1.53×104m3/d3/16F1=0.13，F(xiàn)2=0.50F1<1且F2<1，氣舉生產(chǎn)不穩(wěn)定注氣點(diǎn)深度3000m2.25×104m3/d3/16F1=0.41，F(xiàn)2=0.91F1<1且F2<1，氣舉生產(chǎn)不穩(wěn)定注氣點(diǎn)深度2400m4.05×104m3/d5/16F1=0.22，F(xiàn)2=1.15F1<1且F2>1，氣舉生產(chǎn)穩(wěn)定氣舉工藝設(shè)計(jì)分析結(jié)論多相管流計(jì)算方法主要影響確定注氣點(diǎn)深度、注氣量、注氣點(diǎn)以上壓力梯度及氣舉閥