油管及生产套管尺寸选定

1、1 油管及生产套管尺寸选定油管及生产套管尺寸选定 2 概述概述 3 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 4 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 5 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 6 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 7 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 8 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产

2、套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 油管尺寸对自喷井举升效率的影响油管尺寸对自喷井举升效率的影响 Q QL LQ QA A：4 41 1/ /2 2 (114.3mm)(114.3mm)油管的举升油管的举升 效率最高。效率最高。 Q QL LQ QA A：31/2 (88.9mm)(88.9mm)油管更好。油管更好。 Q QL LQ QB B：2 27/8 (73mm)(73mm)油管更经济。油管更经济。 Q QL L QcQc：2 23 3/8 (60.3mm)(60.3mm)油管最佳。油管最佳。 9 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的

3、选定 油管尺寸对气井举升效率的影响油管尺寸对气井举升效率的影响 从图看，气井的生产由油嘴控制从图看，气井的生产由油嘴控制 （A A和和B B两条直线是两个尺寸油嘴的节流两条直线是两个尺寸油嘴的节流 动态动态CPRCPR），据稳定性分析，每条流出），据稳定性分析，每条流出 曲线曲线WPRWPR必须在其峰值的右边生产，否必须在其峰值的右边生产，否 则可能导致生产压力波动使气则可能导致生产压力波动使气井停产。井停产。 在日产气量较低时，有的大直径油在日产气量较低时，有的大直径油 管停产了，但小直径油管可以维持生产。管停产了，但小直径油管可以维持生产。 反之，在日产气量较高的范围内，大直反之，在日产气

4、量较高的范围内，大直 径油管有较高的流动效率。径油管有较高的流动效率。 因此，气田开发初期采因此，气田开发初期采 用大直径油管、后期改为小用大直径油管、后期改为小 直径油管采气，对合理利用直径油管采气，对合理利用 气藏能量、延长采气期可能气藏能量、延长采气期可能 是有效的措施。是有效的措施。 10 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 2 2、油管尺寸敏感性分析及优选、油管尺寸敏感性分析及优选 （1 1）优选油管尺寸的目标和方法）优选油管尺寸的目标和方法 自喷生产过程中油管内的流动可用垂直管流规律来分析。影自喷生产过程中油管内的流动可用垂直

5、管流规律来分析。影 响多相垂直管流压力梯度分布最显著的因素有油管尺寸、产量、响多相垂直管流压力梯度分布最显著的因素有油管尺寸、产量、 气液比、粘度、含水率。气液比、粘度、含水率。 对于所设计的井，气液比、粘度、含水率基本是在一个范围对于所设计的井，气液比、粘度、含水率基本是在一个范围 之内，而产量是可以控制和改变的。根据多相管流理论，每一产之内，而产量是可以控制和改变的。根据多相管流理论，每一产 量下都有一最佳油管尺寸使得油井中压力梯度或压力消耗最小。量下都有一最佳油管尺寸使得油井中压力梯度或压力消耗最小。 给定产量时，油管尺寸太小，速度可能会过高，使得摩阻损失增给定产量时，油管尺寸太小，速度

6、可能会过高，使得摩阻损失增 大；油管尺寸太大，流速偏低，气体的滑脱效应会很严重。大；油管尺寸太大，流速偏低，气体的滑脱效应会很严重。 因此，只有油管尺寸适当时，才会使摩阻损失和滑脱损失保因此，只有油管尺寸适当时，才会使摩阻损失和滑脱损失保 持最佳状态，达到最大的能量利用效率。持最佳状态，达到最大的能量利用效率。 11 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 2 2、油管尺寸敏感性分析及优选、油管尺寸敏感性分析及优选 （1 1）优选油管尺寸的目标和方法）优选油管尺寸的目标和方法 既然产量是优选油管尺寸的重要参数，不同产量下最佳既然产量是优选油管

7、尺寸的重要参数，不同产量下最佳 油管尺寸不同，因此所有的分析都把产量当成一变量。由油管尺寸不同，因此所有的分析都把产量当成一变量。由 于从地层到井口乃至地面流动的过程中，产量与压力密切于从地层到井口乃至地面流动的过程中，产量与压力密切 相关，因此一般把压力当成另一变量。即通常都是在压力相关，因此一般把压力当成另一变量。即通常都是在压力P P 与产量与产量Q Q的坐标图上来分析油管尺寸变化的影响。的坐标图上来分析油管尺寸变化的影响。通常是采通常是采 用节点分析方法确定最佳油管尺寸。用节点分析方法确定最佳油管尺寸。 12 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产

8、套管尺寸的选定 2 2、油管尺寸敏感性分析及优选、油管尺寸敏感性分析及优选 （1 1）优选油管尺寸的目标和方法）优选油管尺寸的目标和方法 关于最佳油管尺寸有以下两种解释：关于最佳油管尺寸有以下两种解释： a a、在给定地面条件下、在给定地面条件下( (如分离器压力、井口压力或地而如分离器压力、井口压力或地而 出油管线尺寸出油管线尺寸) )，能获得最大产量的油管尺寸为最佳尺寸；，能获得最大产量的油管尺寸为最佳尺寸； b b、在一规定产量下，使生产气油比为最小、气体膨胀、在一规定产量下，使生产气油比为最小、气体膨胀 能利用效率为最大、能保持自喷生产时间为最长的油管尺能利用效率为最大、能保持自喷生产

9、时间为最长的油管尺 寸为最佳尺寸。寸为最佳尺寸。 这实际是优选油管尺寸的两种方法或两种不同的目标函这实际是优选油管尺寸的两种方法或两种不同的目标函 数。根据油田的具体情况，可以选择其中一种方法优选油数。根据油田的具体情况，可以选择其中一种方法优选油 管尺寸，或者分别用这两种方法来确定最佳油管尺寸，最管尺寸，或者分别用这两种方法来确定最佳油管尺寸，最 后再综合进行选择。后再综合进行选择。 13 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 14 15 16 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 1

10、7 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 18 3 1 1 1 5 . 0 1 10 4 .25074. 0 whwfwhwf ppLG LQ pp LG d d 油管内径，油管内径，mm； G1液体相对密度，小数；液体相对密度，小数； Q1自喷期末的产量，自喷期末的产量，td； L 油管长度，油管长度，m； pwf自喷期末的井底流压，自喷期末的井底流压，MPa； pwh自喷期末的井口压力，自喷期末的井口压力，MPa。 19 20 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 21 一、自喷井、

11、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 3 3、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定 （1 1）天然气井油、各管尺寸的确定）天然气井油、各管尺寸的确定 首先从天然气井生产优化出发，利用节点系统分析，首先从天然气井生产优化出发，利用节点系统分析， 确定最优的油管尺寸。确定最优的油管尺寸。 其次，考虑增产措施对油管尺寸的要求。其次，考虑增产措施对油管尺寸的要求。 综合上述两方面确定最佳的油管尺寸，然后按下表选综合上述两方面确定最佳的油管尺寸，然后按下表选 定相匹配的生产套管尺寸。定相匹配的生产套管尺寸。 22 一、自喷井、天

12、然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 3 3、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定 （1 1）天然气井油、各管尺寸的确定）天然气井油、各管尺寸的确定 按下表选定相匹配的生产套管尺寸。按下表选定相匹配的生产套管尺寸。 23 一、自喷井、天然气井一、自喷井、天然气井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 3 3、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定、自喷井及天然气井生产套笆尺寸的选定 （2 2）自喷井油、套管尺寸的确定）自喷井油、套管尺寸的确定 首先首先从油井的生产优化出发，利用节点系统分析，确定从油井的生产优化出

13、发，利用节点系统分析，确定 最优的油管尺寸，以表最优的油管尺寸，以表3131选定基本的生产套管尺寸。选定基本的生产套管尺寸。 其次其次，考虑某一种人工举升方式下的油、套管尺寸和增，考虑某一种人工举升方式下的油、套管尺寸和增 产措施对油、套管尺寸的要求。产措施对油、套管尺寸的要求。 24 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 25 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 26 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 27 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定

14、油管及生产套管尺寸的选定 28 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 p L tL Q Q 29 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 30 （1）常规管式泵（整体泵筒）与油管、套管的匹配关系）常规管式泵（整体泵筒）与油管、套管的匹配关系 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 31 （2）常规杆式泵与油管、套管的匹配关系）常规杆式泵与油管、套管的匹配关系 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 32 33 二、人工举升井二、人工举

15、升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 34 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 水力活塞泵的适应性及工艺条件水力活塞泵的适应性及工艺条件 35 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 36 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 长冲程双作用水力活塞泵与油管、套管的匹配关系长冲程双作用水力活塞泵与油管、套管的匹配关系 37 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 38 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 气举采油的优点及局限性气举采油的优点及局限性 39 二、人工举升井二、人工举升井 油管及生产套管尺寸的选定油管及生产套管尺寸的选定 40 表表3-11 油管、套管环形空间气举井的油管、套管匹配关系油管、套管环形空间气举井的油管、套管匹配关系 表表3-10 单管气举井油管、套管匹配关系单管气举井油管、套管匹配关系 41 三、增产措施对油管三、增产措施对油管 及生产套管尺寸的选择的影响及生产套管尺寸的选择的影响 42 三、增产措施对油管三、增产措施对油管 及生产套管尺寸的选择的影响及生产套管尺寸的选择的影响 43 三、增产措施对油管三、增产措