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稠油采油井工程分析设计软件包
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     软件大小: 未知 推荐等级:
     更新时间: 2013-11-11 开 发 商:雅丹科技
     下载次数:0次 软件语言:简体中文
     应用平台:2003/XP/Win2000/NT/Win9x
     软件类别:稠油生产工程分析设计软件包HeavyPAD
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软件介绍:
    

稠油采油井工程分析设计软件包

The engineering analysis and design software package on heavy oil well

 

目  录

 .主要功能 1

二. 软件特点 3

 . 软件具体功能 3

1. 注蒸汽参数计算 3

2 . 蒸汽吞吐井流入动态预测计算 5

3. 自喷生产优化设计 7

4.机抽生产优化设计 8

5. 井筒降粘方式参数优选 12

6. 生产管柱图和井眼轨迹的绘制 18

 


一 .主要功能

《稠油采油井工程分析设计软件包》是面向稠油井采用蒸汽吞吐方式和井筒掺稀油、加热降粘开采的井,进行各工艺过程参数优化设计的软件,包括注蒸汽工艺参数确定、蒸汽吞吐井产能预测、热采井生产方式(自喷、机采)的优化设计、不同井筒原油降粘方式对比和参数优化设计、井眼轨迹和生产管柱绘制等。该软件既可用来进行热采井生产工程分析设计,也可满足热采工程方案编制的需要。软件主要由8个模块组成,如下图所示:

                图1稠油采油井工程分析设计软件包功能

(1)注蒸汽参数计算:通过注蒸汽井筒压力计算模型,注蒸汽井筒温度计算模型,注蒸汽井筒干度计算模型,输汽管线热损失计算模型,计算注汽工艺参数:井筒压力、温度和蒸汽干度;输汽管线压力、温度和蒸汽干度等,并可以进行参数的敏感性分析,选择最有利于提高热效率的工艺参数。

(2)产能预测:软件研究蒸汽吞吐流入动态关系时充分考虑了注汽量和蒸汽干度两个因素。进行四方面的流入动态预测:产能关系;井底流动温度;含水率变化;某地层压力下的IPR曲线。

(3)自喷生产优化设计:

自喷生产优化设计包括:确定焖井后油井能否自喷及自喷期的累计产油量;预测停喷压力以及自喷期各阶段的油井生产动态。

(4)井筒降粘方式优选和参数设计:回采时,原油的粘度较高,需要在采油的过程中采用不同的井筒降粘方法改善井筒内原油流动性。

井筒降粘方法包括:电热杆加热降粘、热载体循环降粘、蒸汽伴热和掺稀油/降粘剂降粘。此模块既可用于井筒降粘方式的优选,也可用于某种降粘方式下参数的优化。

电加热降粘和热载体循环降粘工艺是通过提高井筒内流体的温度,进而达到流体降粘的目的。电加热降粘工艺可以优化设计电热杆加热功率和加热深度、计算井筒温度场。热载体循环降粘工艺包括压力,温度场计算、优选热载体循环加热方案。

掺稀油/降粘剂工艺通过油套环空或空心杆掺入粘度较低的稀油/降粘剂,与地层产出的稠油混合,达到降粘目的。掺稀油/降粘剂工艺包括空心杆掺稀油/降粘剂-油管生产和环空掺稀油/降粘剂-油管生产两种工艺,用于计算和优化设计掺稀油/降粘剂工艺参数。

蒸汽伴热工艺通过蒸汽凝结放出的汽化潜热和下部热水冷却放热,升高井筒内原油的温度,达到降粘的目的。

(5)机抽生产优化设计:根据定产量设计和最大产液量设计原则,确定合理的下泵深度、抽汲参数、抽油杆柱组合、扶正防脱器的位置等;计算抽汲工况指标。

        机抽生产优化设计分为两种情况:无井筒降粘和有井筒降粘。如果不需要井筒降粘,选择常规生产的机抽生产优化设计即可;如果需要井筒降粘,可以针对某一种降粘方式进行机抽生产优化设计。

(6)井眼轨迹及生产管柱图绘制:应用行业标准的图形符号来描绘管杆柱井身的结构和工艺措施设计的管柱;提供多种方法计算井眼轨迹,直观的从不同角度描绘井眼。

(7)设计报告自动生成:所有分析设计结果均可以自动生成报告,并可转换到Microsoft Office等常用的办公软件中。

二. 软件特点

软件具有以下特点:

(1)    各功能计算部分具有先进可靠的理论基础,保证其计算分析结果的正确性;

(2)    多种多相流计算方法可供选择;

(3)    多种井筒降粘方式的对比和工艺设计可供选择;

(4)    具有很高的系统性,各个部分使用统一的油井基础数据;各模块功能的相关联性,一部分的计算分析成果可以容易地成为另一部分的输入;

(5)    功能全面,基本涵盖了稠油蒸汽吞吐、井筒掺稀油和加热井的优化设计所有涉及的方面;

(6)    适应任意井型(垂直井、水平井、斜井等)。

三 . 软件具体功能 1. 注蒸汽参数计算

计算从蒸汽锅炉开始沿地面管线、井筒、井底的压力、温度、干度等参数分布;该模块采用比较精确的注蒸汽工艺参数(压力、温度和干度)计算模型,绘制了工艺流程中井筒和管线内蒸汽的压力、温度和蒸汽干度的变化曲线。同时对影响这些参数的因数(例如锅炉出口温度、干度、蒸汽冷水当量)进行敏感性分析,有助于优选注汽工艺参数和保温隔热管性能参数。

软件包括多种管线材质、地层类型、和绝缘材料的传热系数数据库,多种传热材料以及对应的传热数据可供选择、总传热系数也可以给定常数、或根据变化的参数计算得到。

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                 图2 注蒸汽参数输入界面

图3 地面管线压力、温度、干度计算结果

图4 井筒压力、温度、干度曲线

蒸汽参数敏感性分析:

敏感性计算中,可分别对“锅炉出口干度”、“锅炉出口温度、”“蒸汽冷水当量”三个参数进行敏感性计算。同时可以选择不同的结果显示参数:“压力”、“温度”、“干度”。

图5 蒸汽冷水当量敏感性分析

2 . 蒸汽吞吐井流入动态预测计算

蒸汽吞吐井生产特征表明,除油藏地质和流体性质外,注汽动态是影响吞吐生产的关键因素,不同周期影响程度存在差异,同一注汽方案中各注汽参数的影响程度也不相同。矿场生产实践和正交优化设计研究表明,周期注汽量和蒸汽干度是吞吐效果的主要因素,因此,软件研究蒸汽吞吐流入动态关系时充分考虑了注汽量和蒸汽干度。进行以下四方面流入动态预测:

(1)产能关系

(2)井底流动温度

(3)含水率变化

(4)某地层压力下的IPR曲线

图6 产能预测

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图7 产液量、井底流温、含水率变化

3. 自喷生产优化设计

该模块计算焖井后油井能否自喷并预测最大自喷产量;预测停喷压力以及自喷期各阶段的油井生产动态

图8 最大自喷产量

图9 井口节点分析

图10 井底节点分析

4.机抽生产优化设计

l        对工作制度参数进行敏感性分析

根据油井基础参数,分析多种参数对油井系统效率的影响,确定油井合理生产参数,实现油井供排协调。

(1)对泵挂深度、泵径、冲程、冲数等工作制度参数进行敏感性分析

(2)可计算出不同泵挂深度、泵径、冲程、冲数等工作制度参数时的产量、 泵效、井下效率、冲程效率,沉没压力和是否供排协调。

图11 泵径敏感性分析

图12 冲次敏感性分析

l        抽汲参数优化设计

软件可以通过对用户所选泵径,根据油井产能进行抽汲参数分析,并以油井产量、泵效、井下效率、有效功率等不同目标来优化设计抽汲参数;(DP×S×N×L)

图13 抽汲参数优选

l        抽油杆柱及附件设计

根据户选择的设计结果,设计合理的杆柱组合,计算各级杆柱的应力范围比、杆使用系数、最大载荷、最小载荷、折算应力等参数;

图14 杆柱组合设计

根据用户的设计方案选择,设计合理的加重杆、防脱器、扶正器;

图15 加重杆、防脱器、扶正器设计

l        蒸汽吞吐井周期抽油工况指标预测

软件根据蒸汽吞吐井周期内井温、含水、原油粘度的变化,计算预测抽油工况指标的变化。

(1)    计算周期内最大载荷、最小载荷、最大扭矩的变化;

(2) 计算周期内产量、冲程效率、泵效、井下系统效率的变化。

图16 周期最大载荷、最小载荷、最大扭矩分析结果

                                                                          

图17 周期产量、冲程效率、泵效、井下系统效率分析结果

5. 井筒降粘方式参数优选

5.1电加热降粘

l        设计电加热深度和电加热功率:设计举升到井口所需的最经济的加热功率和加热深度。

图18 电加热深度、公率设计结果

l        已知加热深度和加热功率,计算井筒温度场:根据给定的电加热深度和加热功率,计算原油沿井深各节点的温度。

图19 电加热温度场计算

l        电加热功率敏感性分析—加热功率:根据输入的最小加热功率、步长、最大加热功率计算电加热功率的敏感性。

图20 电加热功率敏感性分析

l        电加热深度敏感性分析:根据输入的最小加热深度、步长、最大加热深度计算电加热深度的敏感性。

图21 电加热深度敏感性分析

5.2. 热载体循环降粘

图22 基本参数的输入

图23 地层,热载体,井筒内流体的温度场分布

5.3. 掺稀油降粘

掺稀油降粘工艺包括空心杆掺稀油降粘和环空掺稀油降粘两种方式。该模块可以对该工艺进行参数优选,模拟计算其压力、温度场以及粘度的变化               SHAPE  \* MERGEFORMAT

        图24 空心杆掺稀油井筒温度、压力、粘度曲线

图25 环空掺稀油井筒温度曲线

5.4. 掺降粘剂降粘

掺降粘剂降粘工艺包括空心杆掺降粘剂降粘和环空掺降粘剂降粘两种方式。该模块可以对该工艺进行参数优选,模拟计算其压力、温度场以及粘度的变化

图26 空心杆掺降粘剂井筒温度曲线

图27 环空掺降粘剂粘度曲线

5.5. 蒸汽伴热降粘

蒸汽伴热工艺通过蒸汽凝结放出的汽化潜热和下部热水冷却放热,升高井筒内原油的温度,达到降粘的目的。

图28 环空蒸汽伴热温度曲线

图29 环空蒸汽拌热降粘工艺的粘度曲线

6. 生产管柱图和井眼轨迹的绘制

直观地描绘出井筒情况。利用行业标准的图形符号来描绘管杆柱井身的结构和工艺措施设计的管柱。拥有行业标准工具示意图库,同时可自定义工具图形符号,手工绘制线、圆、矩形的功能,内置多种工艺模板库。

图30 生产管柱绘图界面

计算井眼轨迹,为其它模块的计算提供井眼描述数据,并直观显示井身垂直投影图、水平投影图、曲率与井身关系图、三维视图等。

图31 井眼轨迹



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