气井节点分析方法及其应君1源2李王(1.吉林油田分公司天然气部吉林松原138000;2.长庆钻探苏里格气田项目部辽宁盘锦124010)摘要在论述节点分析方法原理的基础上,论述了适合气井节点分析的流入动态模型和流出动态模型,并结合两种动态模型原理编制了计算机程序,以实例说明了气井节点分析方法在采气工程方案设计中的应用,即利用节点分析方法估算气井无阻流量、确定油管尺寸选择范围等,对采气方案中优化选择油管提供了可行的设计方法。关键词节点分析流入动态曲线流出动态曲线油管动态曲线Fetkovich方程节点后处系统的输出情况。运用数学模型求得流入和流出动态关系,再用图解形式将流入和流出曲线画在同一张坐标图上进行进一步的分析(见图2)。因为在整个油气井生产系统中,压力和流量变化都是连续的,因此流入、流出动态关系曲线的交点对应的产量即为油气井的协调产能。引言0油气井生产系统是一个不间断的流动过程,它一般包括油藏内向井渗流过程、油管内的垂直举升过程和地面水平管的流动过程三个部分。节点分析方法1就是通过任一选定的节点将系统划分为几个相对独立且相互联系的部分,既可对每一部分的压力损失进行定量评估,又可对影响流入节点供液能力和流出节点输液能力的多种因素(参数)进行逐一的分析和优选,从而实现全系统的优化生产,发挥系统的最大潜能。气井节点分析方法理论模型分析一个气井生产系统时,通过节点设置和始节点的选择,使生产系统划分为两大部分,即流入部分和流出两部分(见图1)。11.1流入动态模型流入动态模型,即流入动态方程,它是在一定的油气层压力下,流体(油、气、水)产量与相应井底压力的关系方程,由该方程绘制的曲线叫流入动态曲线即IPR曲线。流入动态计算方程最常见的有四种:Vogel方程、Fetkovich方程、Jones方程及Wiggins方程。Vogel方程用于描述油气两相流动情况下油井的流入特性,适用于较宽的油藏范围。Jones方程则能较好地描述高产油井或高产气井的流入动态。Fetkovich(费特柯西)方程是一个考虑了紊流效应的方程。Wiggins方程通过对模拟器结果进行线性回归,一般选择井底作为始节点,系统的流入部分,反映节点前处系统的产气情况;系统的流出部分,反映[作者简介]李君,男,1970年出生,1995年毕业于西安石油学院石油工程专业,现从事天然气采气工程技术研究工作。29第21卷第6期李君等:气井节点分析方法及其应用得出了无因次方程,用其描述油气水三相渗流时油井的流入动态特性。可以肯定,没有一个方法能够非常适合所有的测试实例,某方法在一个实例中取得最可靠的预测,但是在另一个实例中却有可能是最差的。为扬长避短,应当考虑用两种以上的方法完成某一预测。但经验和研究结果表明,与实际测试数据相比Fetkov2ich多点法可靠性最好,其预测结果总平均误差比其他方法要小,因此气井节点分析的流入模型一般选用该模型。试数据,采用线性回归法(最小二乘法)利用计算机程序即可拟合出(3)式的直线方程,并确定出C、n值,从而绘制出气井的IPR曲线。1.2流出动态模型流出动态模型,即流出动态方程,它是在一定的油气层压力下,流体(油、气、水)产量与相应井口压力的关系方程,由它绘制出的曲线即为流出动态曲线(OPR),由于流出动态主要用于不同尺寸油管的敏感性分析,因此实际应用中更多是绘制井口压力一定时,通过给定油管的各种产量与其对应井底流动压力的关系曲线,称为油管动态曲线3。气井的OPR曲线有多个数学模式可供选择,对Fetkovich(费特柯西)模型数学形式2为:22nqg=C(pr-pwf)(1)4产水气井或易受凝析液影响的气井,推荐(4)式作为基本数学模式,即KhTsc其中C=(2)84.84μg主题psclogre+0.434Sarw-1Π4γgpwf-1Π21Π22qsc=0.648(γg主题)10553-34158pwfd43式中:qg———气井的产气量,10mΠd;pr———气井的地层压力,MPa;pwf———气井的井底流动压力,MPa;C———产能系数;主题(4)3式中:qg———天然气产量,mΠd;pwf———井底压力,MPa;T———井筒内动气柱平均温度,K;Z———井筒内动气柱平均压缩系数;d———油管内径,m;γg———天然气相对密度。利用计算机编程进行计算,并绘制出不同尺寸油管对应的TPR曲线,与由(1)式绘出的IPR曲线结合在一起即可求出相应协调点的产气量。K———气层渗透...