==[深圳-熊书权]陆丰13-2油田开发井投产生产压力系统节点分析

陆丰13-2油田开发井投产生产压力系统节点分析熊书权闫正和中海石油(中国)有限公司深圳分公司开发生产部摘要油田开发过程中油井的供液能力不断的变化，如何紧密结合油藏资料，做好油井的生产动态预测工作，采取合理的工艺设计和生产参数，对于高效开采油田及充分发挥油井潜能具有重要的意义。本文通过利用PEOffice软件对陆丰13-2油田三口水平井进行节点分析与优化设计，分析油井的潜能，选择合理的工作制度，并进行生产动态预测，以指导下步油井投产和日常管理工作。主题词：PEOffice自喷电泵生产参数节点分析工作制度1概况陆丰13-2油田位于珠江口盆地，2005年10月即将投产三口水平井A1h、A2h及A3h井，此三口水平井需要进行投产前的产能分析、系统优化分析以及人工举升设计。为保证三口水平井优化开采，利用PEOffice软件对陆丰13-2油田的三口水平井进行进行节点分析与优化设计，分析油井的潜能，选择合理的工作制度，并进行生产动态预测，以达到指导油井顺利投产及今后油井日常管理工作的目的。内容主要包括计算方法选择、油井产能分析、油井自喷能力评价、油井电泵生产参数合理性评价、电泵生产参数设计、油井工作制度推荐6个部分。2计算方法选择2.1PVT高压物性计算方法优选根据该区块油藏流体高压物性测试数据，利用ProdDesign模块的PVT拟合功能，选择相关的PVT物性计算模型，计算结果如下：溶解气油比：Lasater，修正系数：1.2976；原油体积系数：Standing，修正系数：1.002；原油粘度（见图1）：死油粘度：Beggs-Robinson，饱和原油：Khan，未饱和原油：Vasquez-Beggs，修正系数：0.9033；2图1LF13-2油田原油粘度拟合曲线2.2井筒多相流计算方法优选利用ProdDesign的井筒压力拟合功能，分别用Orkiszewski方法、Beggs-Brill方法及Hagedorn-Brown方法进行单井井筒压力分布拟合计算，油井投产测试数据及拟合情况如表1所示：表1三口水平井井筒压力拟合结果表井号实际生产数据拟合计算值相对误差%产液量（m3/d）含水率%井口温度℃井口油压MPa泵入口压力MPa地层压力MPa井口压力MPa泵入口压力MPaA1h1061.20.0784.7912.824.94.93712.771.04A2h1112.90.0724.6513.325.374.82613.251.32A3h1112.90.0814.9312.725.044.80812.730.68拟合结果看，三种方法计算结果基本一致，但考虑到陆丰13-2油田三口油井均为水平井，且Beggs-Brill方法能很好的计算倾斜多相管流，因而选用Beggs-Brill方法进行井筒压力拟合。3油井产能分析3.1流入动态计算分析油井投产初期由于缺乏油井现场测试数据，同时在进行单井产能计算上Joshi公式需要参数相对简单，也能反映水平井向井流动特点，因此选择该方法作为IPR计算方法。该方法表达式见下：3woowfhhrhLhLLaaBPhKq2ln2/2/ln/Pr222结合陆丰13-2油田开发井物性统计表（表2）表2LF13-2油田开发井物性统计表井号井段水平段长度渗透率孔隙度含水饱和度mmmD%%A1h2980-34324521975.624.911.7A2h2640-30904501000.321.310.5A3h2758-33485901091.521.613.7根据LF13-2-1井相关资料可知，油层有效厚度：A1h井及A3h井：17.6m，A2h井：22.2m，结合油井2005年11月至2005年12月油井测试数据，运用ProdDesign进行产能计算分析得到三口水平井无阻流量及采液指数如下：表3LF13-2油田三口水平井采液能力结果表井号计算方法无阻流量采液指数m3/dm3/d.MPaA1hJoshi65292.32671.05A2h60776.52435.50A3h39166.61576.473.2单井产量拟合在高压物性、井筒多相流及流入动态计算基础上结合油井实际生产数据，运用节点分析方法计算单井产量。通过与实际产量对比，误差在3%以内，建立模型符合油井实际生产情况。表4LF13-2油田三口水平井产量拟合结果表井号时间井口油压井口温度日产液量计算日产液量误差MPaCm3/dm3/d%A1h200512264.6980.00906.20923.631.92A2h200512284.8380.001216.221216.380.01A3h200512294.8376.001069.951038.442.9544油井自喷能力评价4.1油井自喷期分析根据陆丰13-2油田水平井配产方案，分别计算三口油井不同产量，不同含水率下井口油压与油管内径的关系曲线。由于海上油田投产初期已将电潜泵下入，而且该油田三口油井钻井造斜点在1000m左右，泵下深受到此限制，因而油管下入深度统一考虑1000m。表5LF13-2油田三口水平井自喷计算条件油管下入深度油管内径含水率mmm%100062、76、88、100.5、1140、10、30、40、50、60、70以A1井计算结果图2、图3为例（A2、A3井略），从图中可以看出随着油管内径的增大，井口油压增加，但增幅逐渐减小，油管内径到达100.5mm后井口油压基本保持不变。同时随着含水率的上升，井口油压逐渐减小。考虑到今后作业施工配套工具等因素，推荐使用内径为100.5mm油管生产。当该井含水大于40%，油井在日产液量1000m3/d情况下，井口油压普遍低于外输压力（2.5MPa）要求，不能满足自喷条件，此时为保证外输应转人工举升方式采油。附图2A1井不同油管尺寸下井口油压与含水率关系曲线（自喷日产液量：1908m3/d）5附图3A1井不同油管尺寸下井口油压与含水率关系曲线（自喷日产液量：1000m3/d）4.2油嘴尺寸敏感分析由上可知油井在初期是可以自喷生产的，因此对于油嘴的选择十分必要，在此通过计算不同条件下自喷日产液量与油嘴关系，为实际生产提供参考。表6LF13-2油田三口水平井油嘴敏感分析条件油管下入深度油管内径井口回压含水率mmmMPa%1000100.52.0、2.50、5、10、15、20、25、30、40图4A1井不同含水率下日产液量与油嘴尺寸关系曲线（自喷井口回压：2.0MPa）6图5A1井不同含水率下日产液量与油嘴尺寸关系曲线（自喷井口回压：2.5MPa）以A1井计算结果图4、图5为例（A2、A3井略），从图中可以看出，随着油嘴的增大，井口油嘴节流减小，所需井底流压减小，自喷产量逐渐增加；随着含水率的增加，产量逐渐减小，且该井含水率在40%以内，产量可以保持相当的水平。当含水率高于40%以后，需要进行人工举升工艺采油。另随着井口回压的增加，产量减小，相应自喷期缩短。5油井电泵生产参数合理性评价5.1油管尺寸敏感性分析按照设计方案，三口油井正常生产产量以及使用电泵情况见下表（电泵级数经过不同情况计算取中间值，计算分析见设计部分）：表7LF13-2油田水平井油管内径敏感分析条件井号日产液量含水率井口油压电泵型号下泵深度电泵级数m3/d%MPamA1h190860，70，80，90，952.5HN13500100024A2h2862HN21500100021A3h2862HN21500100021运用上述分析条件情况分别对三口油井进行不同含水率情况下油管尺寸敏感性分析，以A1井结果图6、图7为例，可以看出产量随着油管内径的增大而增加，同时增产幅度逐渐减小。从产量上看选用内径100.5mm油管可以满足单井配产要求，另外从井下配套工具角度考虑也推荐使用该尺寸油管，即4-1/2油管。7图6A1h井不同含水条件下电泵产液量与油管内径关系曲线（地层压力：25.0MPa，采液指数：2671.05m3/d.MPa）图7A1h井不同含水条件下电泵产液量与油管内径关系曲线（地层压力：25.0MPa，采液指数：1300m3/d.MPa）5.2电泵级数敏感分析表8LF13-2油田水平井电泵级数敏感分析条件井号日产液量含水率井口油压电泵型号油管内径下泵深度m3/d%MPammmA1h190860，70，80，90，952.5HN13500100.51000A2h2862HN21500100.51000A3h2862HN21500100.51000运用上述分析条件情况分别对三口油井进行不同含水率情况下电泵级数敏感性分析。8图8A1h不同含水条件下电泵产液量与电泵级数关系曲线（地层压力：25.0MPa，采液指数：2671.05m3/d.MPa）图9A1h不同含水条件下电泵产液量与电泵级数关系曲线（地层压力：25.0MPa，采液指数：1300m3/d.MPa）以A1井的计算结果图8、图9为例可以看出：随着电泵级数增加产量增大，A1h井电泵级数高于24级后产量增幅减小近一倍。6电泵生产参数设计根据油田设计可知油井第二年含水率上升到60%以上，井口油压要求为2.5MPa，考虑到油井长期生产特点按照下表所示条件进行设计。9表9LF13-2油田水平井优化设计条件井号日产液量井口油压油管尺寸下泵深度地层压力含水率采液指数m3/dMPammmMPa%m3/d.MPaA1h19082.5100.5100025.00702671.05901300A2h28622.5100.5100025.51602435.5801300A3h28622.5100.5100025.40701576.47901000根据设计结果结合不同含水和采液指数情况以及产量要求，同时结合电泵级数敏感分析以及井口外输压力条件，最终选择各井电泵型号、下入深度、级数如下表所示。表10LF13-2油田水平井优化推荐设计结果井号电泵厂家电泵型号电泵级数下泵深度m油管尺寸mm目前级数A1hRedaHN1350021~24100041/224A2hRedaHN2150018~21100041/221A3hRedaHN2150018~21100041/2217油井工作制度推荐油井的合理工作制度是根据不同的开发条件来确定的，在此对于三口油井的工作制度按照自喷和电潜泵生产分别给出。7.1自喷生产工作制度建议对于自喷井合理工作制度的制定一般是通过稳定试井的方式，通过连续换3~4个相邻的油嘴，每换一次油嘴，等油井生产稳定后（即产量、压力等参数不随时间变化，或变化范围很小，10%）取得各项资料，然后绘制流压、产量、油气比、含砂等与油嘴关系曲线，从而选择产量较高，油气比较低，含水、含砂较少，能稳定自喷，而且生产情况没有太大波动的油嘴生产。同时可以通过软件进行计算油嘴对各指标变化影响规律，进而为油井自喷生产工作制度提供相应依据。结合前面自喷油嘴敏感分析结论，推荐三口井自喷工作制度如下：表11LF13-2油田三口水平井自喷工作制度（建议）井号油嘴日产液量井底流压生产压差含水率mmm3/dMPaMPa%A1h15109324.590.410A2h16129824.980.530A3h15111924.690.7107.2电泵生产井工作制度推荐10电潜泵井工作制度可分两种，即间歇式生产工作制度和连续生产工作制度。由于LF13-2油田油井供液能力强，电泵能够连续生产。根据电潜泵设计结果，对于三口油井连续生产时工作制度推荐如下：表12LF13-2油田三口水平井电泵工作制度（建议）井号电泵级数日产液量井底流压生产压差下泵深度m3/dMPaMPamA1h21~24190824.290.711000A2h18~21286224.331.181000A3h18~21286223.581.8210008结论8.1通过PEOffice软件的拟合计算，分别建立了适合该区块油井的PVT、多相流以及产能模型，符合油井的实际生产情况，为以后的日常分析建立了模型基础；8.2依据油井自喷能力和电泵参数的分析评价结果，及时对油井进行监控，并在停喷前做好转抽准备工作；