IPM软件在浅海油田井筒压力计算的应用
2019-06-03刘宇航杨火海
高 震,刘宇航,杨火海
(1.中国石化石油勘探开发研究院,北京 100080;2.西南石油大学,四川成都 610500)
浅海油田部分生产管线及设施布置于海床之上,油气从储层生产至井口需经过储层井筒、海床管线及立管几个部分,准确计算油气井井筒管流参数,是浅海油田生产的重要保障[1]。目前常用井筒多相流压力计算方法有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],这些方法多是将井筒分解成多个微元,通过反复试凑迭代计算井筒参数,但这些方法都有各自的使用范围和存在不足,对浅海油田带管汇的井筒模拟考虑不足。
1 IPM管流模拟模块特点
PROSPER是IPM软件中单井动态特征分析、生产优化、井筒工艺设计优化模块。它在传统举升设计的基础上,强化了实际数据与理论模型的耦合,确保了举升设计的可靠性[6]。敏感性分析功能实现了不同生产条件下的动态特征准确预测,可用于开展井筒环节的流动保障性研究。和国内外同类井筒管流计算软件相比,Prosper根据油藏生产实际情况,内置多种新方法,有效提高了计算精确度和效率,在井筒管流计算方面具备较大优势(见表1)。
2 井筒模型建立
浅海油田生产井井筒分布(见图1),由储层到海床管段、海底管汇、立管组成。利用Prosper模块,输入井筒流体参数,开展PVT拟合,并在模型中导入井斜数据和井下设备参数,建立基本井筒管流模型(见图2、图 3、表 2)。
图1 浅海油田生产井示意图
表1 PROSPER中多相流井底压力分布方法的比较[7]
表2 井筒参数
表2 井筒参数(续表)
图2 PVT参数输入与拟合
图3 井筒示意图
3 井筒流压实例计算
A油田为某海上在产油田,利用Prosper模块,计算A油田3口生产井井底流动压力。同一口井,不同生产时间下,流压计算准确率较高的几种方法为:Duns and Ros Original法 、Hagedorn Brown 法 、Beggs and Brill法、Petroleum Experts法、Petroleum Experts 2 法、Petroleum Experts 3法,其相对误差均在5%以内,绝对误差小于0.3 MPa(见表3)。
针对A油田的不同生产井,其流压计算准确率较高的几种方法为:Duns and Ros Modified法、Hagedorn Brown 法、Beggs and Brill法、Petroleum Experts法、Petroleum Experts 2法、Petroleum Experts 5法,其相对误差均在5%以内,绝对误差小于0.5 MPa(见表4)。
表3 A14井不同时间下流压计算误差表
表4 A油田不同生产井不同计算方法流压计算误差表
4 结论
(1)海上油田生产过程中,由于测压不便,精确的井底压力计算有利于更好地掌握生产井生产动态,进而保障生产效率。IPM软件中的Prosper模块可以有效计算不同条件下井底压力,且具有较高精确性,对海上油田单井生产具有较大意义。
(2)在众多井底压力计算方法中,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法精确度相对较高,更适合海上油田井筒压力计算。
(3)Petroleum Experts方法计算速度更快,稳定性更高,对A油田这类浅海生产井,推荐采用Petroleum Experts方法进行井底压力计算。