最新1.油井流入动态PPT课件
合集下载
第一节___油井流入动态(IPR曲线)
Psk p wf p wf
为“正”称“正”表皮，油井不完善； Psk 为“负”称“负”表皮，油井超完善。 Psk
完善井
qo
2 k o h ( p e p wf ) B o o ln re rw
非完善井
qo
2 h ( p e p wf ) 1 r 1 r B0 o ln e ln s k rs ks rw o
c.根据计算结果绘制IPR曲线
d.求FE对应的最大产量，即pwf=0时的产量
q o max
FE
q o max
q o max FE FE 1 q o max FE 1
(二)斜井和水平井的IPR曲线
1990年，Cheng对溶解气驱油藏中斜井和水平井进 行了数值模拟，并用回归的方法得到了类似Vogel 方程的不同井斜角井的IPR回归方程：
k、So等对其影响不大。
2.费特柯维奇方法
溶解气驱油藏
qo ln 2 kh re rw 3 4 s
pr p wf
k ro
o Bo
dp
假设(kro/oBo)与压力p 成线性关系，则
qo ln 2 kh re rw 3 4 s
pr p wf
cpdp ln
2 kh re rw 3 4 s
流体物理性质等。 qomax
图1-1 典型的流入动态曲线
油井生产系统组成
油井流入动态 油井 生产 的三 个基 本流 动过 程 油层到井底的流动 (地层渗流) 井底到井口的流动 (井筒多相管流) 井口到分离器 (地面水平或倾斜管流)
气液两相流 基本理论
油井流入动态(IPR曲线)课件
03
IPR曲线理论
IPR曲线的定义和绘制
定义
IPR曲线是描述油井流入动态的曲 线，表示油井在恒定产量下压力 与流量的关系。
绘制
通过测量油井在不同压力下的产 量，绘制IPR曲线，通常以压力为 横轴，流量为纵轴。
IPR曲线的分析方法
分析参数
分析IPR曲线可以得出油井的流入动 态参数，如启动压力、递减率等。
分析步骤
首先观察曲线的形状，了解压力与流 量的变化关系；然后计算相关参数， 分析油井的生产动态。
IPR曲线在油田开发中的应用
指导生产
通过分析IPR曲线，可以了解油井的生产动态，为制定合理的生产方案提供依据 。
优化开发
结合其他开发指标，如渗透率、表皮系数等，可以优化油田开发方案，提高开发 效果。
04
油井流入动态模拟
模拟软件介绍
软件名称
Oilflow Simulator
功能特点
模拟油井流入动态，预测油井产能，优化生产参 数
适用范围
适用于不同类型油藏和油井的流入动态模，如 地层参数、井筒参数、
采油方式等。
模型建立
根据数据建立油井流入 动态模型，包括地层模 型、井筒模型和采油模
油井流入动态(IPR曲 线)课件
• 引言 • 油井流入动态基础 • IPR曲线理论 • 油井流入动态模拟 • 实际案例分析 • 课程总结与展望
目录
01
引言
课程背景
油井流入动态是石油工程中的重要概 念，用于描述油井的产量与井底压力 之间的关系。
随着石油工业的发展，对油井流入动 态的研究和应用越来越重要，因此本 课件旨在介绍IPR曲线的相关知识和应 用。
感谢观看
THANKS
第一绪论油井流入动态与井筒多相流计算
……
采油工程原理与设计
采油工程系统组成
● 油藏：具有一定储存和流动特性的孔隙或裂缝介
质系统，
● 人工建造系统：井底、井筒、井口装置、采油设
备、注水设备以及地面集输、分离和储存设备等。
采油工 程目标 经济有效地提高油井 产量和原油采收率
采油工程原理与设计
采油工程特点：
★ 涉及的技术面广、综合性强而又复杂 ★ 与油藏工程、地面工程和钻井工程等紧密联系 ★ 工作对象是条件随油藏动态不断变化的采、注井 ★ 难度大 ★ 涉及油田开发的重要决策和经济效益
④Vogel曲线与数值模拟IPR曲线的对比
图1-4 不同方法计算的油井IPR曲线 1-用测试点按直线外推；2-计算机计算的；3-用Vogel方程计算的
C.采出程度N对油井流入动态影响大，而kh/μ、B0、k、S0等参数对其影响 b.如果用测试点的资料按直线外推时，最大误差可达 70～80％，只是在开 a.按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用小生产压差下的测试资 不大。 采末期约30%。 料来预测最大产量。一般，误差低于5％。虽然，随着采出程度的增加，到 开采末期误差上升到20％，但其绝对值却很小。
式中：
则： 令：
c
1
P r o o
(
K ro
)p
r
K ro 2 k h qo 3 re ln s o o rw 4
2 P Pwf Pr 2P r
2 r
K ro 2kh Jo 3 re ln s o o rw 4
1.Vogel 方法(1968)
①假设条件：
a.圆形封闭油藏，油井位于中心；溶解气驱油藏。 b.均质油层，含水饱和度恒定； c.忽略重力影响； d.忽略岩石和水的压缩性； e.油、气组成及平衡不变； f.油、气两相的压力相同； g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量 相同。
第一节 油井流入动态(IPR曲线)
2
C
D 1 . 3396 10
13
Bo
2
4 h rw
2 2
胶结地层的紊流速度系数：
1 . 906 10 k
1 . 201
7
非胶结地层紊流速度系数： g
1 . 08 10 k
0 . 55
6
C、D值也可用试井资料获取 ( p r p wf )
q
C Dq
2
p wf p r ( p r p wf ) FE
图1-6 FE 1时的无因次IPR曲线(standing IPR曲线)
standing方法计算不完善井IPR曲线的步骤：
a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量
p wf p r ( p r p wf ) FE
采油指数J的获得：
•试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量及其流压， 便可绘制该井的实测IPR曲线，取其斜率的负倒数 •油藏参数计算
注意事项：
对于单相液体流动的直线型IPR曲 线，采油指数可定义为产油量与生 产压差之比，也可定义为每增加单 位生产压差时，油井产量的增加值， 或IPR曲线斜率的负倒数。
2
q o max
c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线
Ⅱ、已知两个工作点，油藏压力未知
a. 油藏平均压力的确定：已知或利用两组qopwf 测 试计算，即
pr B B 4 AC
2
2A
p wf 1
A
q1 q2
1
q1 B 0 .2 q p wf 2
2
令：
K ro 1 Jo B 2p 3 re r ln s o o pr rw 4 2 kh
C
D 1 . 3396 10
13
Bo
2
4 h rw
2 2
胶结地层的紊流速度系数：
1 . 906 10 k
1 . 201
7
非胶结地层紊流速度系数： g
1 . 08 10 k
0 . 55
6
C、D值也可用试井资料获取 ( p r p wf )
q
C Dq
2
p wf p r ( p r p wf ) FE
图1-6 FE 1时的无因次IPR曲线(standing IPR曲线)
standing方法计算不完善井IPR曲线的步骤：
a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量
p wf p r ( p r p wf ) FE
采油指数J的获得：
•试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量及其流压， 便可绘制该井的实测IPR曲线，取其斜率的负倒数 •油藏参数计算
注意事项：
对于单相液体流动的直线型IPR曲 线，采油指数可定义为产油量与生 产压差之比，也可定义为每增加单 位生产压差时，油井产量的增加值， 或IPR曲线斜率的负倒数。
2
q o max
c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线
Ⅱ、已知两个工作点，油藏压力未知
a. 油藏平均压力的确定：已知或利用两组qopwf 测 试计算，即
pr B B 4 AC
2
2A
p wf 1
A
q1 q2
1
q1 B 0 .2 q p wf 2
2
令：
K ro 1 Jo B 2p 3 re r ln s o o pr rw 4 2 kh
一节油井流入动态IPR曲线
令：
s
ko ks
1ln
rs rw
非完善井表皮附加压力降
psk
qooBo 2koh
s
表皮系数或井壁阻力系数S
完善井, s 0 FE1 增产措施后的超完善井， s0 FE1 油层受污染的或不完善井， s 0 FE1
表皮系数S
通常由试井方法获得
利用流动效率计算直井流入动态的方法
a
（1-2）
对于非圆形封闭泄 油面积的油井产量 公式，可根据泄油 面积和油井位置进 行校正。
re X rw
图1-2 泄油面积形状与油井的位置系数
单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力
变化。
qo
2koh(pr oBolnrrwe
pwf) 12 s
a
J
2koha
②Vogel方程
qoqm oax10.2ppwr f0.8ppwr f2
经典方 程
③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤
Ⅰ、已知地层压力和一个工作点( qo(test) , pwf(test) )
a.计算qomqaoxm[a1x0.2pwpfrteqsotte0s.8t pwpfrtest2]
教学重点、难点： 教学重点
1、油井流入动态的定义以及计算方法 2、不同条件下油井流入动态的计算
教学难点
1、单相与两相渗流同时存在时油井流入动态的计算 2、油气水三相流动时油井流入动态的计算
教法说明：
课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表。
教学内容：
1. 单相液体的流入动态 2. 油气两相渗流时的流入动态
2.费特柯维奇方法
溶解气驱油藏
qo lnre2rwk43hs
采油工程--第一章：油井流入动态-汤
b.计算 qo m ax
c. 由流入动态关系式计算相关参 数
Vogel曲线与数值模拟IPR曲线的对比
图2-4
计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线
1-用测试点按直线外推；2-计算机计算值；3-用Vogel方程计算值
对比结果：
按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用小
生产压差下的测试资料来预测最大产量时，但一般
假设条件： a.圆形封闭油藏，油井位于中心； b.均质油层，含水饱和度恒定； c.忽略重力影响； d.忽略岩石和水的压缩性； e.油、气组成及平衡不变； f.油、气两相的压力相同； g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气 原油流量相同。
类型的21个 溶解气驱动 油藏进行模 拟计算，得 到的结果的 总结
2
Bo2 D 1.3396 10 13 2 2 4 h rw
1.906 10 7 胶结地层的紊流速度系数： k 1.201
1.08 10 6 非胶结地层紊流速度系数： g k 0.55
C、D值也可用试井资料获取
( pr pwf ) q
C Dq
课堂练习
完善井： s 0
FE 1
s 0 FE 1
0 FE 1
增产措施后的超完善井：
油层受污染的或不完善井： s
由于损害半径和损害区渗透率 难以确定，因而用公式无法确 定表皮系数S，通常由试井方 法获得
利用流动效率计算直井流入动态的方法
①Standing方法(1970) (FE=0.5～ 1.5)
称指示曲线
IPR曲线
IPR曲线基本形状 与油藏驱动类型有
关。即使在同一驱
动方式下，还将取 决于油藏压力、油 层厚度、渗透率及 流体物理性质等。
第01章油井流入动态与多相流02ppt课件
实验参数范围
气体流量 液体流量 持液率 系统压力 压力梯度 倾斜度 流型
0～0.098 m3/s ； 0～0.0019 m3/s ； 0～0.87 m3/m3； 241～655 kpa(绝对压力)； 0～18 kPa/m； -900～+900； 水平管流动的全部流型。
一、基本方程
假设条件:气液混合物既未对外作功，也未受外界功 单位质量气液混合物稳定流动的机械能量守恒方程
8000vs
1 2 [vsi
v2 si
11.17 103 L L D
v (0.251 8.74 106 N ) gD
si
Re
N 8000 b
vs
(0.35
8.74
10
6
N
Re
)
gD
Nb
vs DL
L
的计算
连续液相
水 水 油 油
计算公式选择
vt (米 / 秒 )
<3.048 >3.048 <3.048 >3.048
q
U2
mgZ2 sin
mv22 2
p2V2
图2-19 倾斜管流能量平衡关系 示意图
dU mvdv mg sindZ
d ( pV ) dq 0
dU dq pdV dIw
Vdp mvdv mg sindZ dIw 0
1
dp
vdv
g
sindZ
dI w
0
dp v dv g sin dIw 0
上／下坡 上坡 上坡 上坡 下坡
d
e
f
g
0.011 -3.768 3.539 -1.614
2.96
0.305 -0.4473 0.0978
第1章绪论 油井流入动态与多相流
2 rk oh dp qo oBo dr
k ro ko k
2kh Pe Kro qo dp re Pwf oBo ln rw
o、Bo、Kro都是压力的函数。用上述方法绘制IPR曲线十分 繁琐。通常结合生产资料来绘制IPR曲线（Vogel方法）或简
化的Fetkovich方法。
如果在单相流动条件出现非达西渗滤，也可利用试井所 得的产量和压力资料求得C和D值。
P r P wf C Dq q
由试井资料绘制的 P ～q 直线的斜率为 D，其截距则 q P r wf/ 为C。
二、油气两相渗流时的流入动态
(一)垂直井油气两相渗流时的流入动态
平面径向流，直井油气两相渗流时油井产量公式为：
Vogel 曲线
P P q wf wf o 1 0 . 2 0 . 8 q P P o max r r
2
③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤
◆
已知地层压力和一个工作点：
a.计算 q o max
q o m ax q o test
2
P P wf test wf test [ 1 0 .2 0 .8 ]l 方法(1968)
①假设条件：
a.圆形封闭油藏，油井位于中心；溶解气驱油藏。 b.均质油层，含水饱和度恒定； c.忽略重力影响； d.忽略岩石和水的压缩性； e.油、气组成及平衡不变； f.油、气两相的压力相同； g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量 相同。
②Vogel方程
量公式可表示为:
q J ( P P ) o r wf
qo J (P r P wf )
2 koha J 1 oB olnX s 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§1.1 油井流入动态
• 定义
在一定地层压力下，油井产量与井 底流压的关系，简称IPR（Inflow Performance Relationship）曲线。
• IPR曲线基本要素
地层
坐标轴
压力
井底流压
两点 直线(斜率)或曲线
最大 产量
油井产量
典型油井流入动态曲线
• 单相油流（Ａ）
特征：直线
条件： pr pb pwf pb
产量与生产压差 由二项式表示
pr pwfAoq Bo 2 q
层流 系数
A20K B00hlnrrw e 43S
紊流 B B02
系数
4 2 h 2 rw
紊流速 度系数
aKb
•A、B值确定
pr pwf qo
ABqo
Pwf
qo
pr pwf qo
pr pwf qo
A
·· ·
·· ·
·· ·
·· ·
qoCKoh(pr源自oBolnre rw
pwf )
3 4
S
表1 系数C值
单位制 达西
产量q
渗透率K0 厚度h 粘度o
压力p 系数C
cm3/s D（达西）
cm cp(厘泊) atm (大气压) 2π
国际SI
m3/s
m2
m
Pa·s
Pa
2π
法定实用 m3/d
10-3μm2
m mPa.s
MPa
0.543
英制实用 bbl/d
Jo
CK0h
0B0(lnrrwe
3S) 4
Ｊo的确定
改变油井工作制度，当油井稳定生产后， 测定2~4个流压和产量值回归一条直线，该直线 斜率的负倒数即为采油指数。
•垂直井单相流入动态曲线特征（两点 一斜率）
(1) IPR曲线为直线，其斜率 的负倒数即为采油指数， 斜率（采油指数）越大， 生产能力越强；反之，斜 率（采油指数）越小，生 产能力越弱。
S)
Jo
CK0h
0B0(ln
re rw
3 4
S)
上述公式可简化为 qoJo(prpw)f
在一定地层压力下，油井产量与井底流压成正比。
• 采油指数
单位生产压差下的油井产量，反映油层性 质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量 之间关系的综合指标，用来评价和分析油井的 生产能力。
J0
pr
q0 pwf
Krodp oBo
结论：
• Jo随生产压差增大而 降低；
• Jo随地层压力降低而 降低；
• Jo与生产油气比有关 • 无法得到解析解。
1.Vogel无因次IPR曲线
1
p wf pr
在不同条件下，
IPR曲线不同，但无因
次IPR曲线基本重合，
可近似地用一条无因次
IPR曲线来代替。 0
qo
1
q o max
2.Fetkorish经验公式
qo c(pr2pw 2 f)n
0.5<n<1 确定c和n值至少需要两个测试点数据。
最大产油量
qomaxcpr2n
无因次IPR方程
qo qomax
1
pwf pr
2
n
3.非完善井Vogel方程的修正
• 非完善井 (1)打开性质不完善,如
射孔完井。 (2)打开程度不完善,如
斜率为B
qo
二、油气两相渗流的流入动态
溶解气驱油藏 生产一段时间 pr< pb
油藏出现气液 两相渗流
K g 、 K o 、 R s、 o 、 B o 、 g 、 B g 随压力和Sw变化 油井产量和井底流压成曲线
先以一般规律出发 然后给出简化经验公式
拟稳态流动，油井产量可表达为
Jqooplrn q rrwo eCpw K43f hSprPpw rf p Kow BroofC dln prrK w eh4 3Sppw r f
v
1、符合达西渗流规律
• 研究思路
达 西 层流 定 单相 律
线性流
qi
Ki Ap
i L
径向流
qi
2K ihp i ln re rw
确定 常数
qo=f(pwf)
(1) 定压边界圆形油层中 心一口垂直井的稳态流动产 量公式：
qo
CKoh(pr
oBoln
re rw
pwf )
1 2
S
(２) :
圆形封闭地层中心一口井拟稳态流动产量公式
pr pb p wf p b
• 油气两相流（Ｃ）
特征：曲线
• 单条相件＋：油pr气 p两b 相（B）
特征：直线＋曲线
条件：pr pb pwf pb
单相原油流入动态
Darcy（1856）
p
dp v
x
dx k
Forchhermer（1901）
dpvv2
dx k
层流 达西流动
紊流 附加 压降
未全部钻开产层; (3)酸化、压裂等措施； (4)油层受到伤害。
• 完善井与非完善井周围压 力分布
• 流动效率
油井在同一产量下理想完善情况的生产压差与 实际生产压差之比,表示实际油井的完善程度。
(2) 地层压力
最大产油量
井底流压
地层 压力
最大 产量
油井产量
• IPR曲线应用
(1)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
(2)预测地层平均压力 (3)油井最大可能产量 (4)求解地层参数
Jo
CK0h
0B0(lnrrwe
1S) 2
2、符合非达西渗流
油井产 井底附近高速 量很高 非线性渗流
mD
ft
cp
psig
0.00708
(３) 非圆形封闭泄流区域的油井，可根据泄流面积
的形状及井点位置相应的修正。re rw Cx
A rw
• 分析
目的 qo=f(pwf) 在单相原油流动条件下，
K o 、 h 、 o 、 B o 、 re、 rw 、 SConst
Jo
CK0h
0B0(lnrrwe
1 2
• Vogel方程
qoqm oax10.2ppwr f0.8ppw r f2
Vogel方程中不涉及油藏及流体物性参数。只 需要已知目前平均地层压力和一个稳定的测试点 （产量及其流压），或已知两个稳定生产点的数 据，便可绘制油井的IPR曲线。
利用Vogel方程作IPR曲线误差早期5%，晚期 20%，且绝对误差较小。
1.油井流入动态
概述
• 采油工程
为采出地下原油，采用的各项工程技术措施的总 称。采油工程在石油工程中处于核心地位。
• 主要任务
根据油田开发要求，科学地设计、控制和管理生 产井和注入井，通过采取一系列措施，以达到经济有 效地提高油井产量和原油采收率、合理开发油藏的目 的。
• 课程特点
综合性、实践性、工艺性强。
注采系统压力剖面
pwfi
压力
注水井系统
pi 注水管柱
油藏
采油井系统 pwf
pwh
油嘴 节流
分离器 压降
psep
举升管柱 地面管线
第一章 油井基本流动规律
§1.1 油井流入动态（垂直井、水平井） §1.2 气液两相管流基本概念及基本方程 §1.3 气液两相管流计算方法 §1.4 油井井筒传热模型及温度计算 §1.5 嘴流动态