油井流入动态和多相流态 (2)精品文稿.ppt

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1、油井流入动态和多相流态第1页，本讲稿共14页第一节第一节 油井流入动态（油井流入动态（IPRIPR曲线）曲线）第二节第二节 井筒气液两相流基本概念井筒气液两相流基本概念第三节第三节 嘴流规律嘴流规律第2页，本讲稿共14页四种流动：四种流动：地层内渗流地层内渗流(PrPwf)油嘴内流动油嘴内流动 (PtPB)地面管道内流动地面管道内流动(PBPsep)垂直管内流动垂直管内流动(Pwf Pt)油井流入动态油井流入动态(地下渗流地下渗流)泡、段塞、环、雾流等泡、段塞、环、雾流等嘴流嘴流多相水平管流多相水平管流第一节第一节 油井流入动态（油井流入动态（IPRIPR曲线曲线）第3页，本讲稿共14页基本概

2、念基本概念1 1、油井流入动态、油井流入动态 油井产量与井底流动压力的关系。油井产量与井底流动压力的关系。它反映了油它反映了油藏向井的供油能力，反映了油藏压力、油层物性、藏向井的供油能力，反映了油藏压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层渗流规律的影响，是流体物性、完井质量等对油层渗流规律的影响，是采油工程与油藏工程的衔接点。采油工程与油藏工程的衔接点。第4页，本讲稿共14页基本概念基本概念2 2、油井流入动态曲线（、油井流入动态曲线（IPRIPR曲线）曲线）（Inflow Performance Relationship Curve)Inflow Performance Relations

3、hip Curve)表示产量与井底流压关系的曲线，简称表示产量与井底流压关系的曲线，简称IPRIPR曲线。曲线。第5页，本讲稿共14页3 3 3 3、采油、采油、采油、采油(液液液液)指数（指数（指数（指数（J)J)J)J)J J J J的确定的确定的确定的确定 改变油井工作制度，当油井稳定生产后，改变油井工作制度，当油井稳定生产后，测定一系列流压与产量值绘成一条直线，该测定一系列流压与产量值绘成一条直线，该直线斜率的直线斜率的负倒数负倒数即为采油指数即为采油指数J J。基本概念基本概念 单位生产压差下的油井产油单位生产压差下的油井产油(液液)量，反映油量，反映油层性质、厚度、流体物性、完井条

4、件及泄油面层性质、厚度、流体物性、完井条件及泄油面积等与产量有关的综合指标。积等与产量有关的综合指标。第6页，本讲稿共14页4 4）求解地层参数求解地层参数求解地层参数求解地层参数KhKh值（由采油指数值（由采油指数J J J J确定）确定）3 3 3 3）油田最大可能产量油田最大可能产量油田最大可能产量油田最大可能产量q qmaxmax2 2）预测地层平均压力预测地层平均压力预测地层平均压力预测地层平均压力P Pr r r r1 1 1 1）预测不同流压下油井日产量预测不同流压下油井日产量选择抽油方式、地面设施、油田配产选择抽油方式、地面设施、油田配产IPR曲线的应用曲线的应用第7页，本讲稿

5、共14页第二节 井筒气液两相流基本概念井筒多相流理论：井筒多相流理论：研究各种举升方式油井生产规律基本理论研究各种举升方式油井生产规律基本理论研究特点：研究特点：流动复杂性、无严格数学解流动复杂性、无严格数学解研究途径：研究途径：基本流动方程基本流动方程 实验资料相关因次分析实验资料相关因次分析 近似关系近似关系第8页，本讲稿共14页流动型态（流动结构、流型）：流动型态（流动结构、流型）：流动过程中油、气的分布状态。流动过程中油、气的分布状态。纯液流纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。在原油中，产液呈单相液流。影响流型的因素

6、：影响流型的因素：气液体积比、流速、气液界面性质等。气液体积比、流速、气液界面性质等。气液混合物在垂直管中的流动结构气液混合物在垂直管中的流动结构第9页，本讲稿共14页滑脱现象：滑脱现象：混合流体流动过程中，由于流体间的密度差混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。如：油气滑脱、油水滑脱等。的现象。如：油气滑脱、油水滑脱等。特点：特点：气体是分散相，液体是连续相；气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，不影响摩擦阻力；气体主要影响混合物密度，不影响摩擦阻力；滑脱现象比较严重。滑脱现象比较严重。

7、井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。泡流泡流第10页，本讲稿共14页当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。井筒内将形成一段液一段气的结构。特点：特点：气体呈分散相，液体呈连续相；气体呈分散相，液体呈连续相；一段气一段液交替出现；一段气一段液交替出现；气体膨胀能得到较好的利用；气体膨

8、胀能得到较好的利用；滑脱损失变小滑脱损失变小,摩擦损失变大。摩擦损失变大。段塞流段塞流第11页，本讲稿共14页 油管中心是连续的气流而管壁为油环的流油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。动结构。特点：特点：气液两相都是连续相；气液两相都是连续相；摩擦损失变大；摩擦损失变大；滑脱损失变小；滑脱损失变小；气体举油作用主要是靠摩擦携带。气体举油作用主要是靠摩擦携带。环流环流第12页，本讲稿共14页 气体的体积流量增加到足够大时，油管气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分动的油环变得很薄

9、，绝大部分油以小油滴分散在气流中。散在气流中。特点：特点：气体是连续相，液体是分散相；气体是连续相，液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气、液之间的相对运动速度很小；气相是整个流动的控制因素。气相是整个流动的控制因素。雾流雾流第13页，本讲稿共14页 油井生产中油井生产中可能出现的可能出现的流型自下而上流型自下而上依次为：纯油依次为：纯油(液液)流、泡流、段塞流、环流流、泡流、段塞流、环流和雾流。和雾流。实际上，在同一口井内，一般不会出实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。现完整的流型变化。油气沿井筒喷出时的流型变化示意图油气沿井筒喷出时的流型变化示意图纯油流；纯油流；泡流；泡流；段塞流；段塞流；环流；环流；雾流雾流二章完二章完小结：小结：第14页，本讲稿共14页