高 震,劉宇航,楊火海
(1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院,北京 100080;2.西南石油大學(xué),四川成都 610500)
淺海油田部分生產(chǎn)管線及設(shè)施布置于海床之上,油氣從儲層生產(chǎn)至井口需經(jīng)過儲層井筒、海床管線及立管幾個部分,準(zhǔn)確計算油氣井井筒管流參數(shù),是淺海油田生產(chǎn)的重要保障[1]。目前常用井筒多相流壓力計算方法有Fancher Brown法、Hagedorn Brown法、Duns and Ros Original法、Duns and Ros Modified 法、Orkiszewski法、Beggs and Brill法、Gray法等[2-5],這些方法多是將井筒分解成多個微元,通過反復(fù)試湊迭代計算井筒參數(shù),但這些方法都有各自的使用范圍和存在不足,對淺海油田帶管匯的井筒模擬考慮不足。
PROSPER是IPM軟件中單井動態(tài)特征分析、生產(chǎn)優(yōu)化、井筒工藝設(shè)計優(yōu)化模塊。它在傳統(tǒng)舉升設(shè)計的基礎(chǔ)上,強化了實際數(shù)據(jù)與理論模型的耦合,確保了舉升設(shè)計的可靠性[6]。敏感性分析功能實現(xiàn)了不同生產(chǎn)條件下的動態(tài)特征準(zhǔn)確預(yù)測,可用于開展井筒環(huán)節(jié)的流動保障性研究。和國內(nèi)外同類井筒管流計算軟件相比,Prosper根據(jù)油藏生產(chǎn)實際情況,內(nèi)置多種新方法,有效提高了計算精確度和效率,在井筒管流計算方面具備較大優(yōu)勢(見表1)。
淺海油田生產(chǎn)井井筒分布(見圖1),由儲層到海床管段、海底管匯、立管組成。利用Prosper模塊,輸入井筒流體參數(shù),開展PVT擬合,并在模型中導(dǎo)入井斜數(shù)據(jù)和井下設(shè)備參數(shù),建立基本井筒管流模型(見圖2、圖 3、表 2)。
圖1 淺海油田生產(chǎn)井示意圖
表1 PROSPER中多相流井底壓力分布方法的比較[7]
表2 井筒參數(shù)
表2 井筒參數(shù)(續(xù)表)
圖2 PVT參數(shù)輸入與擬合
圖3 井筒示意圖
A油田為某海上在產(chǎn)油田,利用Prosper模塊,計算A油田3口生產(chǎn)井井底流動壓力。同一口井,不同生產(chǎn)時間下,流壓計算準(zhǔn)確率較高的幾種方法為:Duns and Ros Original法 、Hagedorn Brown 法 、Beggs and Brill法、Petroleum Experts法、Petroleum Experts 2 法、Petroleum Experts 3法,其相對誤差均在5%以內(nèi),絕對誤差小于0.3 MPa(見表3)。
針對A油田的不同生產(chǎn)井,其流壓計算準(zhǔn)確率較高的幾種方法為:Duns and Ros Modified法、Hagedorn Brown 法、Beggs and Brill法、Petroleum Experts法、Petroleum Experts 2法、Petroleum Experts 5法,其相對誤差均在5%以內(nèi),絕對誤差小于0.5 MPa(見表4)。
表3 A14井不同時間下流壓計算誤差表
表4 A油田不同生產(chǎn)井不同計算方法流壓計算誤差表
(1)海上油田生產(chǎn)過程中,由于測壓不便,精確的井底壓力計算有利于更好地掌握生產(chǎn)井生產(chǎn)動態(tài),進(jìn)而保障生產(chǎn)效率。IPM軟件中的Prosper模塊可以有效計算不同條件下井底壓力,且具有較高精確性,對海上油田單井生產(chǎn)具有較大意義。
(2)在眾多井底壓力計算方法中,Duns and Ros O-riginal法、Duns and Ros Modified 法、Hagedorn Brown法、Beggs and Brill法、Petroleum Experts法、Petroleum Experts 2法、Petroleum Experts 3法、Petroleum Experts 5法精確度相對較高,更適合海上油田井筒壓力計算。
(3)Petroleum Experts方法計算速度更快,穩(wěn)定性更高,對A油田這類淺海生產(chǎn)井,推薦采用Petroleum Experts方法進(jìn)行井底壓力計算。