IPM气藏生产一体化软件数值模拟研究
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的 分析 研究 基 本上 是逐 “ 点” 分析， 再 通 过 人 工 方 式 进 行综 合 、 统计 和分 析 。难免 出现资 料错 漏 、 人 为误 差、 耗 时多 等 问题 ， 从 而 影响 系统 分 析准 确性 和及 时 性 。对 气藏 一井筒 一管 网进行 生 产一 体 化动 态模 拟
藏工程 软件单一 分散 的缺 陷 ， 对提 高整个 系统油 气开采效率和 经济效益 有重要 的指导意义 。
关键 词 ：一 体化 ； 数值模 拟 ； 气藏稳 产 ； 动 态预 测 ； 生产 方案 优化
０引 言
气 田开 发 作 为一 项 系 统性 工 程 ， 涵 盖 了气 藏 动 态、 井筒 举 升 和地 面 集输 等 各个 生 产 环 节 。但 目前
２ ． ２气 井产 能递减 分析
该 气 藏属 于 低渗 致 密砂 岩气 藏 ， 大 多 数井 都 必
须 进行 加砂 压裂 改造 后 才 能 获得 工 业 气 流 ， 因此 多 采用射 孔完 井模 型 。利 用动 态分 析模 块对气 井 的生 产动态 进行 了拟合 ， 求取 气井 目前 地层 压力 、 井底 流 压、 裂 缝半 长等 动态资料 ， 然后 根 据气 井 目前 的地 层 参数 ， 利用 井筒分 析模块 计算 气井 目前 的无 阻流 量 ， 气井 产能递 减分 析表 明 ， 该气 藏产 能 递减迅 速 ， 个 别 井 由于初期 配产 高 ， 产水 量 较大 等原 因 ， 生 产一 年多 以来 ， 产 能递 减达 ９ ０ ， 但 采 用 井 下 节 流 工 艺 的气
筒
动 态 优 化 分 析
建立油气生产一体化模型
生 产 动 态 综 舍 分 析 地 面
高
压
油
气 藏 数 值
管
网
物
性
分
析 摸 Biblioteka 块 模 拟 模
模
块
模 块
优 化 设 计 ｝ ｊ ｝ 块
将 单 个 的生 产环 节 紧 密 的 连接 起 来 ， 不 仅 能 够 在气 田投 产前 对 各种 方 案设 想进 行 对 比评 估 ， 而 且 还可 以投 产后 跟 踪监 测 、 优化整 个 生产 运行 系 统 ， 以便 获
１ ． ３生产 动态 综合 分析 模块 （ ＭＢ ＡＬ）
生产 动态综 合 分析 模块集 成 了大量 经典 的动 态
分 析方 法 ， 包括 ： 物 质平 衡法 、 多层 合采产 量劈 分 、 蒙 特 卡洛 模拟 、 递 减 曲线 分 析 、 水驱前缘法、 气 藏 典 型 曲线法 等 。并 对 物 质 平 衡 的应 用 进 行 了 发 展 和 创 新， 不 仅能对 油气 藏 进行 常规 的储量 和压 力复算 ， 还
取最 高 的开 采效 率 和经 济效益 。
拄制连接器模块 整个生产运行系统预测和优化
图 １
１ 软 件 功 能模 块 及 特 点
Ｉ Ｐ Ｍ 生产 一 体 化 数 值 模 拟 软 件 主要 包 括 地 面 管 网优化 设 计模 块 、 井 筒 动态优 化 分析 模 块 、 生产动 态 综 合分 析 模块 、 高压 物性 分析 模 块 、 油气 藏数 值模
Ｉ Ｐ Ｍ 气 藏 生 产 一体 化 软件 数值 模 拟 研 究
黄万书 倪 杰
中国石化 西 南 油气分公 司工程技 术研 究 院
摘 要 ： 目前许 多商业软 件对 气藏 的研 究基本上是逐 点分析 ， 系统分析 的准确性和及 时性难 以保证 ，
已不能完全 满足 生产 的需要 。因此结合 气 田现状 和 系统整 体研 究 的实 际需求 ， 开展 了 ｌ Ｐ Ｍ 软件 生产
作者 简 介 ：黄万 书（ １ ９ ８ ４ ～） ， 硕士研究生 ， 研究方 向为采 油气技术 。
石 油 工 业 计 算 机 应 用
２ ０ １ ３年 ６月
１ ． ４ 高压 物性 分析 模块 （ Ｐ ＶＴＰ） 高压 物性 建模 和分 析模 块是 一个 油藏 流体 描述 软 件包 ， 可作 为单 独 的分 析 工 具 ， 也 可 以生 成 黑 油 、
拟模 块 、 控制 连 接器模 块 （ 如图 １ ） 。 １ ． １地 面管 网优 化设 计模 块 （ ＧＡＰ） 地 面管 网 优 化 设 计 模 块 （ ＧＡＰ ） 是 一 体 化 软 件 的地 面集 输 部分 ， 可 实 现 全 油 气 田的 地 面 管 网设 计 和整 个生 产 系统 的优 化 。与 Ｉ Ｐ Ｍ 其 他 模 块 连接 ， 对
筒流动进行动态分析 ， 绘制气井 流人 动态 曲线 ， 分析井 口油压 、 油管尺寸对流出动态 的影 响， 为气井 选择合理 生产管柱 和 分析 生 产 动态 提供 可靠 地 技术 支 撑 。另 外， 还可用于人 工举 升和 自喷举升设计 ， 强化 了实际数 据 与理论模型的耦合 ， 确保 了举升设计 的可靠性 。
２ ０ １ ３年 第 ２ 期 总第 ７ ８ 期
石 油 工 业 计 算 机 应 用
Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
Ｔｏ ｔ ａ １ ７ ８ １ ３
・
综述 ・
能 基 于历史 拟合 对未 来 的注水 、 注气 、 亏 空填充 等进
行 动态 预测 。
多相 流全 组 分从 油 藏 到地 面进 行 一 体 化 数 值 模 拟 、
优 化 和预 测 。 １ ． ２ 井 筒动 态优 化分 析模 块 （ Ｐ Ｒ ０Ｓ Ｐ Ｅ Ｒ） 井筒动态分析优化模块可对单井 的地层 流动、 井
一
体化 数值模拟 。该软件 主要 包括地 面 管 网优 化设 计 、 井筒动 态分析 、 生产动 态综 合分析 、 高压 物性
分析 、 油气藏数值模拟 、 控制连接 器等功 能模 块 。利用 该软 件 可进行 气 井生产 历 史拟 合 、 气井产 能递 减分析 、 气 井合理 生产 管柱研 究 、 气藏稳 产预 测 、 气藏 生产 动 态预 测、 气藏 生产 方案优化 等 ， 填 补 了气
藏工程 软件单一 分散 的缺 陷 ， 对提 高整个 系统油 气开采效率和 经济效益 有重要 的指导意义 。
关键 词 ：一 体化 ； 数值模 拟 ； 气藏稳 产 ； 动 态预 测 ； 生产 方案 优化
０引 言
气 田开 发 作 为一 项 系 统性 工 程 ， 涵 盖 了气 藏 动 态、 井筒 举 升 和地 面 集输 等 各个 生 产 环 节 。但 目前
２ ． ２气 井产 能递减 分析
该 气 藏属 于 低渗 致 密砂 岩气 藏 ， 大 多 数井 都 必
须 进行 加砂 压裂 改造 后 才 能 获得 工 业 气 流 ， 因此 多 采用射 孔完 井模 型 。利 用动 态分 析模 块对气 井 的生 产动态 进行 了拟合 ， 求取 气井 目前 地层 压力 、 井底 流 压、 裂 缝半 长等 动态资料 ， 然后 根 据气 井 目前 的地 层 参数 ， 利用 井筒分 析模块 计算 气井 目前 的无 阻流 量 ， 气井 产能递 减分 析表 明 ， 该气 藏产 能 递减迅 速 ， 个 别 井 由于初期 配产 高 ， 产水 量 较大 等原 因 ， 生 产一 年多 以来 ， 产 能递 减达 ９ ０ ， 但 采 用 井 下 节 流 工 艺 的气
筒
动 态 优 化 分 析
建立油气生产一体化模型
生 产 动 态 综 舍 分 析 地 面
高
压
油
气 藏 数 值
管
网
物
性
分
析 摸 Biblioteka 块 模 拟 模
模
块
模 块
优 化 设 计 ｝ ｊ ｝ 块
将 单 个 的生 产环 节 紧 密 的 连接 起 来 ， 不 仅 能 够 在气 田投 产前 对 各种 方 案设 想进 行 对 比评 估 ， 而 且 还可 以投 产后 跟 踪监 测 、 优化整 个 生产 运行 系 统 ， 以便 获
１ ． ３生产 动态 综合 分析 模块 （ ＭＢ ＡＬ）
生产 动态综 合 分析 模块集 成 了大量 经典 的动 态
分 析方 法 ， 包括 ： 物 质平 衡法 、 多层 合采产 量劈 分 、 蒙 特 卡洛 模拟 、 递 减 曲线 分 析 、 水驱前缘法、 气 藏 典 型 曲线法 等 。并 对 物 质 平 衡 的应 用 进 行 了 发 展 和 创 新， 不 仅能对 油气 藏 进行 常规 的储量 和压 力复算 ， 还
取最 高 的开 采效 率 和经 济效益 。
拄制连接器模块 整个生产运行系统预测和优化
图 １
１ 软 件 功 能模 块 及 特 点
Ｉ Ｐ Ｍ 生产 一 体 化 数 值 模 拟 软 件 主要 包 括 地 面 管 网优化 设 计模 块 、 井 筒 动态优 化 分析 模 块 、 生产动 态 综 合分 析 模块 、 高压 物性 分析 模 块 、 油气 藏数 值模
Ｉ Ｐ Ｍ 气 藏 生 产 一体 化 软件 数值 模 拟 研 究
黄万书 倪 杰
中国石化 西 南 油气分公 司工程技 术研 究 院
摘 要 ： 目前许 多商业软 件对 气藏 的研 究基本上是逐 点分析 ， 系统分析 的准确性和及 时性难 以保证 ，
已不能完全 满足 生产 的需要 。因此结合 气 田现状 和 系统整 体研 究 的实 际需求 ， 开展 了 ｌ Ｐ Ｍ 软件 生产
作者 简 介 ：黄万 书（ １ ９ ８ ４ ～） ， 硕士研究生 ， 研究方 向为采 油气技术 。
石 油 工 业 计 算 机 应 用
２ ０ １ ３年 ６月
１ ． ４ 高压 物性 分析 模块 （ Ｐ ＶＴＰ） 高压 物性 建模 和分 析模 块是 一个 油藏 流体 描述 软 件包 ， 可作 为单 独 的分 析 工 具 ， 也 可 以生 成 黑 油 、
拟模 块 、 控制 连 接器模 块 （ 如图 １ ） 。 １ ． １地 面管 网优 化设 计模 块 （ ＧＡＰ） 地 面管 网 优 化 设 计 模 块 （ ＧＡＰ ） 是 一 体 化 软 件 的地 面集 输 部分 ， 可 实 现 全 油 气 田的 地 面 管 网设 计 和整 个生 产 系统 的优 化 。与 Ｉ Ｐ Ｍ 其 他 模 块 连接 ， 对
筒流动进行动态分析 ， 绘制气井 流人 动态 曲线 ， 分析井 口油压 、 油管尺寸对流出动态 的影 响， 为气井 选择合理 生产管柱 和 分析 生 产 动态 提供 可靠 地 技术 支 撑 。另 外， 还可用于人 工举 升和 自喷举升设计 ， 强化 了实际数 据 与理论模型的耦合 ， 确保 了举升设计 的可靠性 。
２ ０ １ ３年 第 ２ 期 总第 ７ ８ 期
石 油 工 业 计 算 机 应 用
Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
Ｔｏ ｔ ａ １ ７ ８ １ ３
・
综述 ・
能 基 于历史 拟合 对未 来 的注水 、 注气 、 亏 空填充 等进
行 动态 预测 。
多相 流全 组 分从 油 藏 到地 面进 行 一 体 化 数 值 模 拟 、
优 化 和预 测 。 １ ． ２ 井 筒动 态优 化分 析模 块 （ Ｐ Ｒ ０Ｓ Ｐ Ｅ Ｒ） 井筒动态分析优化模块可对单井 的地层 流动、 井
一
体化 数值模拟 。该软件 主要 包括地 面 管 网优 化设 计 、 井筒动 态分析 、 生产动 态综 合分析 、 高压 物性
分析 、 油气藏数值模拟 、 控制连接 器等功 能模 块 。利用 该软 件 可进行 气 井生产 历 史拟 合 、 气井产 能递 减分析 、 气 井合理 生产 管柱研 究 、 气藏稳 产预 测 、 气藏 生产 动 态预 测、 气藏 生产 方案优化 等 ， 填 补 了气