第六章 气井生产系统节点分析课件

采气工程重庆科技学院石油工程学院第六章气井生产系统节点分析

采气工程重庆科技学院石油工程学院第六章气井生第六章气井生产系统节点分析

第一节气井生产系统分析1第二节普通节点分析

2第三节函数节点分析

3第六章气井生产系统节点分析第一节气井生产系统分第六章气井生产系统节点分析为什么要进行气井生产系统分析？生产系统分析，也称节点分析。该方法是运用系统工程理论将地层流体的渗流、举升管垂直流动和地面集输系统视为一个完整的采气生产系统，进行整体优化分析，使整个气井生产系统不仅在局部上合理，而且在整体上处于最优状态。是优化气井生产系统的一种综合分析方法，可以用于设计和评价气井生产系统中各部件的优劣。本章重点介绍气井节点分析理论方法，结合例题详细介绍分节点析步骤。1.讨论气井系统组成及相互关系；2.研究各组成流动规律及特征；3.节点分析研究。第六章气井生产系统节点分析为什么要进行气井生产系统分第一节气井生产系统分析一、气井生产系统

“系统”：以某种规律相互依存，并互为因果的若干个体的组成。气井系统（生产模型）：采出流体从储层供给边界到计量分离器的整个流动过程。气井生产系统由储层、举升油管、针形阀、地面集气管线、分离器等多个部件串联组成，典型气井生产系统如图6-1所示。图6-1典型气井生产系统第一节气井生产系统分析一、气井生产系统图6-1典型第一节气井生产系统分析

气流从储层流到地面分离器一般要经历多个流动讨程。不同的流动过程遵循不同的流动规律，它们相互联系，互为因果地处于同一水动力学系统。包括以下几个互相联系的组成部分：

①气层：多孔介质（含裂缝）；

②完井段：井眼结构发生改变的近井地带（由于钻井、固井、完井和增产措施作业所致）；

③举升管柱：垂直或倾斜油管、套管或油套环空（带井下油嘴和井下安全阀）；

④人工举升装置：用于排液的有杆泵、电潜泵或气举阀等；

⑤井口阻件：地面油嘴或针型阀等节流装置；

⑥地面集气管线：水平、倾斜或起伏管线；

⑦分离器。

由于流动规律不同，各个部分的压力损失不一样，而且与内部参数有关，气井生产系统分析方法正是利用这一思想来进行研究的。可简单分为五个阶段：通过气层流动；完井段渗流；垂直管流；嘴流；水平管流第一节气井生产系统分析气流从储层流到地面分离第一节气井生产系统分析1.气藏中气体向气井的渗流：能量来源：气藏压力、气体的膨胀能；能量消耗：渗流阻力；描述方法：油藏数值模拟二相式方程。不同孔隙介质，不同流体介质（单相气流、气水两相流、气油两相流），不同驱动类型和驱动机理，不同开采方式，渗流阻力不一样，压力损失也就不同。影响这一阻力的因素相当多，同时还要考虑气体的非达西渗流，因此描述这一渗流过程相当复杂。（1）单相气体渗流主要采用产能试井确定出指数式和二项式产能公式，获得气井流入动态。（2）气水井气藏中的渗流属于两相流。对于两相流，油井一般采用Vogel方程确定两相流入动态。对于气井流入动态，可采用气井单井数值模拟确定。第一节气井生产系统分析1.气藏中气体向气井的渗流：第一节气井生产系统分析（3）凝析气井当井底流压低于露点压力时，井底附近有凝析液析出，地层中流体发生相态变化，可出现三个区：1）油气两相可动区；2）油相不可动而气相可动的区；3）单相气区。对凝析气藏，气体在不同内外边界情况下的气井流入动态，可以采用气井单井数值模拟器来确定。2.气体通过射孔井段的流动气井的完井方式一般有裸眼完井、射孔完井和砾石充填射孔完井三种类型。完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关。通过分析各种完井方式下的总表皮系数，可以确定流体通过完井段的阻力损失。射孔完井是目前应用最普遍的完井方法。影响射孔完井流入特性的主要参数有射孔密度、孔径、孔深、孔眼分布相位及压实损害的程度。

能量来源：气体流到孔眼前沿的剩余压力；

能量消耗：嘴流损失；描述方法：油藏数值模拟完井段二相式方程。第一节气井生产系统分析（3）凝析气井描述方法：油藏数第一节气井生产系统分析3.气体沿垂直或倾斜油管举升的流动油管的压力损失是整个生产系统总压降的主要部分，主要包括举升压力损失和摩阻压力损失两项。对高产气井还必须包括动能损失。能量来源：气体流到井底的剩余压力；能量消耗：垂直管流的压力损失；描述方法：各种垂直管流压降计算的经验公式。4.气体通过井口节流装置的流动气体通过井口针形阀或气嘴的流动属于一节流过程。能量来源：气体流到井口的剩余压力；能量消耗：气体流经节流装置的压力损失；描述方法：嘴流的公式。5.气体在地面水平管中的流动能量来源：气体流经节流装置的剩余压力；能量消耗：管流的压力损失，这部分损失一般不大；描述方法：各种管流压降计算的经验公式。第一节气井生产系统分析3.气体沿垂直或倾斜油管举升第六章气井生产系统节点分析课件第一节气井生产系统分析

上述五个流动过程同处于一个水动力学系统。如果以气层压力或平均气层压力为气井系统的始端压力，以分离器入口压力为气井系统的末端压力psep，则气井系统的总压降为：其单井流体沿程的压力剖面如图。若要考虑井下节流、深井泵和阀等流动特性，上式右边还应进一步细分。第一节气井生产系统分析上述五个流动过程同处于第一节气井生产系统分析由此可见，气井的开采是一个连续的流动过程，是一个统一的整体，对于这样一个系统进行分析，是气井生产节点分析的任务。对实际的气井生产系统进行分析时，需要将实际系统加以抽象，以便能进行数学表述，这时的气井生产系统称为生产井模型。二、气井的协调1.气井的协调：指气井各个流动过程的衔接关系。协调条件：(1)每个过程衔接处的质量流量相等；(2)上一过程的剩余压力足以克服下一过程的压力消耗，即上一过程的剩余压力应大于下一过程所需要的起点压力。2.气井的协调分析1）气井的流入特性——IPR曲线定义：地层压力一定时，气井井底压力与产气量的关系曲线。IPR曲线上每一流压对应一产量，它反映了一定开采时间内气层向气井的供气能力。

第一节气井生产系统分析由此可见，气井的开采是第一节气井生产系统分析2）气井的流出特性——OPR曲线定义：在一定的地层压力下，井口流动压力与产气量之间的关系曲线。

OPR曲线反映了地层压力一定时的气井井口产能。（应和AOF区别开来）纯气井，OPR曲线的形状与IPR曲线相似是单调下降的。表示气井的总压降随着产量的增加而增大的。

pa-pb=油管内的压力消耗（静、动气柱压力）。图中任一点均为协调点。气井流入/流出动态曲线qcIPROPR压力PaPb第一节气井生产系统分析2）气井的流出特性——OPR曲第一节气井生产系统分析有水气井（考虑液气比为常数）特点：流出动态曲线存在一个流动点B点——最高点。这种现象符合气液两相管流的规律。产量过低会因管内流速过低导致液相滑脱损失增大；产量过高，其摩阻损失增大。这两种情况均会增大管内的能量损耗。而只有某一产量qc时，滑脱与摩阻都不是很高，得到较低的管内损耗。因此，油压随着产量的增加也有高有低。所以，对于有水气井，需要合理选择油管尺寸。有水气井动态曲线压力产气量IPROPRqcB点以右：正常生产范围B点以左：不稳定过渡区，处于停喷前夕。B点为协调点。B第一节气井生产系统分析有水气井（考虑液气比为常数）特第一节气井生产系统分析根据不同气水比的流出动态曲线可知：在同一qsc下，产水量越大，井口压力越低，对输气量越不利。根据不同油管直径的流出动态曲线知：当qsc较小时，d大停喷，而d小正在自喷，故小直径油管效率高；当qsc较大时，大直径油管效率高。3）油管动态曲线——TPR曲线定义：在pwf=c，d=c的条件下，井口油压~产量的关系曲线。TPR反映了气井举升管的举升能力，如图所示。

该曲线不受地层参数的影响，只取决于井筒压降公式中的诸参数。TPRIPRabcPwf产气量qaqbqc地层与油管流动的协调协调点不协调点不协调点第一节气井生产系统分析根据不同气水比的流出动第一节气井生产系统分析IPR和TPR两条曲线的交点b就是在给定的气井条件下的协调工作点。在此点的条件下，从气层中流出的产量等于举升管的排量，井底流压等于在此排量下举升管所需要的举升压力。在图上，a点和c点都不是协调点，因为a、c点上虽然气层和举升管的产量都是qa与qc，但在qa与qc时井底流压与举升压力均不相等。a点条件下的流压大于举升压力，而c点条件反之，故气井无法实现稳定协调生产。 三、气井生产系统分析目的：是把气流从地层到用户的流动作为一个研究对象，对全系统的压力损耗进行综合分析。基本思路：是在系统中某部位（如井底）设置解节点，将系统各部分的压力损失相互关联起来，对每一部分的压力损失进行定量评估，对影响流入和流出解节点能量的各种因素进行逐一评价和优选，从而实现全系统的优化生产，发挥井的最大潜能。基本出发点：（1）系统中任何一点的压力是唯一的；（2）在稳定的生产条件下，整个生产系统各个环节流入和流出流体的质量守恒。第一节气井生产系统分析IPR和TPR两条曲第一节气井生产系统分析1.节点的设置1）节点：生产系统中的节点（Nodal）是一位置的概念。为了进行系统分析，必须在系统内设置节点，将系统划分为若干相对独立，又相互联系的部分。如图6-2所示。2）节点分类：分为普通节点和函数节点两类。（1）普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。图中节点①、③、⑥、⑦、⑧均属普通节点。87654123910节点位置备注分离器地面气嘴函数井口4321安全阀函数8765限流装置函数Pwf流压Pwfs表面气层流压Pr平均井底流压气体外销第一节气井生产系统分析1.节点的设置876541第一节气井生产系统分析（2）函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。生产系统中的井底气嘴、井下安全阀和地面气嘴等部件处的节点就是函数节点。图中节点②、④、⑤均属函数节点。2、解节点的选择1）解节点在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解节点。

通过解节点的选择，气井生产系统被分为两大部分，即流入部分和流出部分,分别表示始节点到解节点和解节点到末节点所包括的部分。2）解节点的选择解节点的选择与系统分析的最终结果无关。所选解节点位置应有利于研究和分析在整个系统中不同因素对流量的影响。解节点处既反映了气井的流入能力，同时也表明了气井的流出能力。在这一点，系统内的两部分被统一起来，形成一个整体。

第一节气井生产系统分析（2）函数节点：气体通过这类节第一节气井生产系统分析解节点位置选择与研究内容关系：（1）解节点选在井口处

（2）选井底为解节点

87654123910节点位置备注分离器地面气嘴函数井口4321安全阀函数8765限流装置函数Pwf流压Pwfs表面气层流压Pr平均井底流压气体外销有利于分析地面生产设施的影响

有利于分析气层供气能力和井筒举升能力（3）选系统终端为解节点有利于分析变化对整个井网对各井生产的影响

（4）油嘴或完井段为解节点

有利于分析气层供气能力和井筒举升能力第一节气井生产系统分析解节点位置选择与研究内容关系：第一节气井生产系统分析3、流入和流出动态特性气井节点系统分析就是将流入和流出动态特性综合在一起进行系统分析的一种方法。在进行气井节点分析时，通常将节点压力和流量作成图，观察节点压力随流量和系统参数的变化，分析压力损失的大小。TPRIPR节点处压力产气量地层与油管流动的协调气井节点系统分析时，应首先完成Inflow和Outflow曲线的拟合计算，求得气井在当前生产状态下真实的Inflow和Outflow能力；而后将Inflow与Outflow曲线综合到一个图解上，如图所示；再分析比较流入和流出特征，便可求得气井生产动态。协调点第一节气井生产系统分析3、流入和流出动态特性TPRI第一节气井生产系统分析4、协调点解节点处的压力与产量的关系必须同时满足流入和流出两条动态曲线关系。如前所述，解节点处的压力和产量都是唯一的，故只有两条曲线的交点才能满足上述条件。因此，我们把该交点称为协调点。

协调点只反映气井在某一条件下的生产状态，并不是气井的最佳生产状态。气井节点分析过程就是协调Inflow与Outflow的流动状态，使之达到最佳协调点的过程。5、敏感性优化分析

目的：找出气井生产系统的合理参数，确定气井最佳生产状态的过程。方法：通过改变系统参数，分析这些系统参数对系统流动特性的影响，从而确定气井最佳生产状态。第一节气井生产系统分析4、协调点第一节气井生产系统分析四、气井生产系统分析的用途1.对已开钻的新井，根据预测的流入动态曲线，选择完井方式及有关参数，确定油管尺寸，合理的生产压差；2.对已投产的生产井，能迅速找出限制气井的不合理因素，提出有针对性的改造及调整措施，使之达到合理的利用自身能力，实现稳产高产；3.优选气井在一定生产状态下的最佳控制产量；4.确定气井停喷时的生产状态，从而分析气井的停喷原因；5.确定排水采气时机，优选排水采气方式；5.对各种产量下的开采方式进行经济分析寻求最佳方案和最大经济效益；6.选用某一方法（如产量递减曲线分析方法），预测未来气井的产量随时间的变化；7.可以使生产人员很快找出提高气井产量的途径；综上所述：对于新井，使用节点系统分析方法可以优化完井参数和优选油管尺寸，这是完井工程最关注的问题。对于已经投产的油气井，使用节点分析有助于科学地管理好生产。第一节气井生产系统分析四、气井生产系统分析的用途综上第一节气井生产系统分析五、气井生产系统分析步骤1.根据研究目的确定系统具体对象及节点位置；2.建立系统各流动过程的数学模型，并输入描述该系统的属性参数以及系统始端和终端的边界压力；3.改变流量：从系统的始端（平均地层压力）至节点沿流动方向，按节点下游各流动过程的数学模型计算相应的节点压力，绘制节点流入动态曲线；4.改变流量，从系统终端（如分离器、井口）至节点逆流动方向，按节点上游各流动过程的数学模型计算相应的节点压力，绘制节点流出动态曲线；5.求解该系统产量，即节点流入、流出动态曲线交点的流量值；6.将计算结果与实际数据比较，把井的动态问题与预测参数进行验证和调整，以改进模型的正确性，然后就可对气井生产系统进行调整或重新设计。第一节气井生产系统分析五、气井生产系统分析步骤1.根第二节普通节点分析一、普通节点分析普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。例题6-1

已知某气井的参数：井中部深度H＝3000m，井筒平均温度＝342K，油管尺寸为2½“（内径62mm，外径73mm），天然气相对密度γg＝0.6，地层压力＝30MPa，井口压力ptf＝6.0MPa。气井产能方程为：试取不同节点为解节点对该井进行节点分析？解题1.取地层为解节点的节点分析（1）该井是由地层和井筒组成的气井生产系统，没有地面集输气管线，因此在计算总压力损失时不应包括地面管线部分；（2）取地层外边界为解节点。流入部分：地层外边界，压力为恒定值，等于地层压力；流出部分包括：从地层外边界到井口；第二节普通节点分析一、普通节点分析气井产能方程为：试第二节普通节点分析（3）计算流入动态曲线。这时流入节点压力不随产量变化，恒等于地层压力，见表6-1中的第二栏；（4）计算流出动态曲线。流出节点压力是井口压力、井筒压力损失和地层压力损失的总和。流出动态曲线按如下方法计算：

节点流入压力：

=常数

节点流出压力：1）假设一系列产量，对每一产量完成下列计算；

2）由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井底压力；

3）根据井底压力和气井产能方程，计算地层压力，该压力就是流出节点压力；

4）将计算结果列于表6-1中的第三栏。（5）绘制流入和流出动态曲线。如图6-4所示；（6）求解协调点。协调点处的压力为30MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。第二节普通节点分析（3）计算流入动态曲线。这时流入节第二节普通节点分析2.取井底为解节点的节点分析作用：分析气层供气能力和井筒的举升能力，以便优选油管尺寸和控制井口压力。（1）取井底为解节点。则流入部分包括从地层外边界到井底；流出部分包括从井底到井口；节点流入压力—IPR方程：

节点流出压力：（2）计算流入动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，根据地层压力和气井产能方程，计算井底压力，该压力就是流入节点压力，见表6-2中的第二栏；（3）计算流出动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井底压力，该压力就是流出节点压力，见表6-2中的第三栏；（4）绘制流入和流出动态曲线。如图6-5所示；（5）求解协调点。协调点处的压力为7.89MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。第二节普通节点分析2.取井底为解节点的节点分析节点第二节普通节点分析3.取井口为解节点的节点分析作用：分析地面生产设施的影响（地面管线长度、管径及分离器压力等）。（1）取井口为解节点。则流入部分包括从地层外边界到井口；流出部分为井口，压力为恒定值，等于井口压力；节点流入压力：

节点流出压力：

（2）计算流入动态曲线。流入节点压力是地层压力减去地层压力损失和井筒压力损失。流入动态曲线按如下方法计算：即假设一系列产量，对每一产量完成下列计算；

1）根据地层压力和气井产能方程，计算井底压力；

2）由井底压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井口压力，该压力就是流入节点压力；3）将计算结果列于表6-3中的第二栏。

（3）计算流出动态曲线。流出节点压力不随产量变化，恒等于井口压力，见表6-3中的第三栏；第二节普通节点分析3.取井口为解节点的节点分析节点第二节普通节点分析（4）绘制流入和流出动态曲线。如图6-6所示；（5）求解协调点。协调点处的压力为6MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。结论：在不同解节点下进行节点分析所获得的产量相同，均为9.32×104m3/d。说明产量与解节点的位置无关。但是解节点的位置不同，节点的压力不同，流入和流出动态曲线的形状不一样。第二节普通节点分析（4）绘制流入和流出动态曲线。如图第二节普通节点分析二、气井敏感参数分析影响气井产能的因素：油管尺寸、表皮系数、射孔密度、井口压力、地层压力等。采用敏感参数分析方法可以分析它们对气井产能的影响。敏感参数分析是以节点分析为基础的。1.井口压力对气井产能的影响：井口压力对气井产能影响见教材图表。由此可见，降低井口压力，可以提高气井产量。当井口压力高于6MPa时，井口需用针形阀节流调压。当井口压力低于6MPa，则需采用压缩机将井口压力增压至6MPa。101520流入动态井口压力=6MPa产量，104m3/d03691215051015202530井口压力，MPa5第二节普通节点分析二、气井敏感参数分析1.井第二节普通节点分析2.油管尺寸对气井产能的影响油管作用：①靠近井底处下有封隔器，可保护套管不受油管内流体的高压作用。②可保护套管不受液体的腐蚀作用。③如果油管尺寸合理，可使井内不会滞留烃类液体和水。④油管尺寸必须很大，使气井能通过最大的气量。

注意：根据不同油管中气流的压力损失大小，选择不扼制产量的合理尺寸。当气井产液量增大成为控制产量的重要因素时，应考虑利用携液理论优选小油管尺寸。第二节普通节点分析2.油管尺寸对气井产能的影响（1）将解节点取在井底处；（2）计算流入动态曲线。假设一系列产量，根据地层压力和产能方程计算井底压力，即流入节点压力，见表6-5中第二栏；（3）计算流出动态曲线。对分析的油管尺寸，假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力，见表6-5中第三至第八栏.产量(/d)流入节点压力(MPa)不同油管尺寸下的流出节点压力，(MPa)1½”2½”3½”0307.327.327.327.327.327.320.7929.277.827.377.347.337.327.321.7828.29.487.537.397.357.337.322.7726.9411.87.817.487.387.347.333.7625.4414.468.197.617.427.367.344.7523.6717.298.667.787.487.387.355.7421.5720.239.197.977.557.47.366.7319.0123.259.788.197.637.437.377.7315.826.3410.428.447.727.477.398.7211.3629.5111.18.727.837.517.419.710.132.7511.829.017.947.557.42

（1）将解节点取在井底处；产量(/d)流入节点压力不同油管尺（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-8所示；（5）求出流入和不同油管尺寸下流出动态曲线的协调点，见表6-6；（6）将油管尺寸和产量数据绘制成图，如图6-9。（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-8所示；

结论分析：由此可以看出，当油管直径从1”增到2”时，其产量增加幅度很大；当管径增到2½”时，产量有一定的增加，但幅度减小；管径再增加产量增加非常小。从总的趋势来看，该井摩阻造成的压降较小。对于1½”以上的油管，其摩阻造成的压降可以忽略不计。油管尺寸的选择只需考虑满足井下作业的要求和气井积液条件。如果条件允许，应该首先在不同油管尺寸下进行产量预测，从经济上对预测的产量进行评价，以决定哪种油管尺寸能使投资回收最快。结论分析：由此可以看出，当油管直径从1”增到2”时，3.井壁污染对气井产能的影响（1）将解节点取在井底处；（2）计算流入动态曲线。对分析的表皮系数，假设一系列产量，根据地层压力和Jones理论产能方程计算井底压力，即流入节点压力，见表6-7；（3）计算流出动态曲线。假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力，见表6-8；序号表皮系数-50510产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)103003003003025.629.232.3128.631.3728.550.9728.53312.6128.15.1926.853.0926.692.1826.64419.6126.768.0724.994.8124.753.3924.69526.6225.1910.9523.026.5222.734.6122.64633.6323.3613.8420.918.2420.575.8220.48740.6321.1916.7218.69.9618.257.0318.16847.6418.619.616.0311.6815.688.2415.58954.6415.3822.4813.0313.3912.79.4612.611061.6511.0125.379.1715.118.9110.917.91168.650.128.250.116.830.111.880.1序号产量（/d)流出节点压力(MPa)107.3225.67.54312.618.33419.619.55526.6211.05633.6312.73740.6314.51847.6416.37954.6418.291061.6520.241168.6522.233.井壁污染对气井产能的影响序号表皮系数-50510产量压（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-10所示；（5）求出不同表皮系数下流入和流出动态曲线的协调点，见表6-9；（6）将表皮系数和产量的关系数据绘制成图，如图6-11。如果采用效果好的增产措施，该井的产能可大大提高。因此提高增产措施效果，改善近井地带伤害程度是提高气井产能的重要途径。（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-10所示；如果采用效果第三节函数节点分析函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。生产系统中的井底气嘴、井下安全阀和地面气嘴等部件处的节点就是函数节点。一、射孔密度对气井产能的影响射孔完井是目前普遍采用的完井方式，射孔工艺的质量直接影响气井产能，如果射孔工作进行得不好，就会引起孔道堵塞。影响气井射孔产能的主要因素：射孔方式、穿透深度、射孔密度，其次是孔眼直径、相位。这里以射孔密度为例，介绍函数节点分析方法。例6-3

已知气井参数：污染带深度为0.43m，污染程度为0.2，射孔段厚度为20m，射孔孔眼半径为0.005m，射孔深度为0.23m，压实环厚度为0.0127m，压实程度为0.15，水平/垂直渗透率比为0.1。其余参数与例6-2相同。分析射孔密度对气井产能影响的步骤如下：（1）该井是由地层和井筒组成的气井生产系统，没有地面集输气管线，因此在计算总压力损失时不应包括地面管线部分；第三节函数节点分析函数节点：气体通过这类节点时，要产第三节函数节点分析（2）取射孔完井段为解节点。则流入部分为地层外边界至气层岩面，总压力损失不包括污染和射孔的压力损失，相当于气体在理想无污染的地层中流动；流出部分包括从井口到井底，解节点本身有压力损失；（3）计算流入动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，根据地层压力和Jones理论产能方程，计算S＝0时的井底压力，即流入节点压力，见表6-8中的第二栏；（4）计算流出动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井底压力，该压力就是流出节点压力，结果列于表6-8中的第三栏。（5）绘制流入和流出动态曲线。如图6-11所示；（6）计算并绘制差示曲线。将流入和流出动态曲线相减，获得的产量与压差关系曲线，称为差示曲线，见表6-9中的第三栏；（7）计算射孔段本身的压降与产量的关系曲线。对不同的射孔密度，假设一系列产量，对每一产量，计算通过射孔段的压力损失，见表6-10。并将结果绘制于图6-11中；第三节函数节点分析（2）取射孔完井段为解节点。则流入第三节函数节点分析（8）求解不同的射孔密度下的协调点，见表6-10；（9）将射孔密度与产量的关系作图，如图6-12所示。由此可见，当射孔密度从7孔/m增加到13孔/m时，气井产量增加幅度最大，再增加孔密，产量增幅较小。所以说，气井产量随孔密的增大而增大，但孔密增大到一定值后，不会显著地提高气井产量。表6-13产量与射孔密度的关系序号射孔密度（孔/m）产量（104m3/d）177.322108.853139.8741610.55681012141618681012射孔密度，spm产量，104m3/d第三节函数节点分析（8）求解不同的射孔密度下的协调点第三节函数节点分析二、井下气嘴直径对气井产能的影响主要作用：井下节流可以防止水合物生成。影响产能的因素：气嘴的直径。结论：气嘴直径增加，气井产量增大。所以说，气嘴可以用于控制气井产量。小结：第三节函数节点分析二、井下气嘴直径对气井产能的影响结第六章小节1.掌握什么是气井生产节点分析？为什么要进行节点分析？主要内容？2.掌握气井生产系统的组成，以及描述方法？3.掌握IPR、OPR、TPR曲线定义，绘制方法及意义？纯气井和出水气井曲线特点及区别？4.能解释节点、普通节点、函数节点、解节点，了解共同点和区别。5.会根据所解决的问题选择节点，掌握节点系统分析计算步骤，并能进行计算数据及资料的分析整理。第六章小节1.掌握什么是气井生产节点分析？为什么要进行第六章附图表表6-1取地层为节点时流入和流出动态数据产量（104m3/d）流入节点压力(MPa)流出节点压力(MPa)0307.320.79309.841.783012.592.773015.133.763017.554.753019.895.743022.186.733024.437.733026.658.723028.859.713031.03第六章附图表表6-1取地层为节点时流入和流出动态数据第六章附图表12流出动态流入动态地层压力，MPa产量，104m3/d0485101520253035图6-4取地层为解节点时的节点分析第六章附图表12流出动态流入动态地层压力，MPa产量，第六章附图表表6-2取井底为解节点时流入和流出动态数据产量（104m3/d）流入节点压力(MPa)流出节点压力(MPa)030.007.320.7929.277.331.7828.207.352.7726.947.383.7625.447.424.7523.677.485.7421.577.556.7319.017.637.7315.807.728.7211.367.839.710.1007.94第六章附图表表6-2取井底为解节点时流入和流出动态数第六章附图表流入动态流出动态0481205101520253035井底压力，MPa产量，104m3/d图6-5取井底为解节点时的节点分析第六章附图表流入动态流出动态0481205101520第六章附图表表6-3取井口为解节点时流入和流出动态数据产量（104m3/d）流入节点压力(MPa)流出节点压力(MPa)0624.580.79623.951.78623.032.77621.943.76620.664.75619.175.74617.406.73615.287.73612.638.7268.979.7163.42第六章附图表表6-3取井口为解节点时流入和流出动态数第六章附图表流出动态流入动态产量，104m3/d井口压力，MPa04812051015202530图6-6取井底为解节点时的节点分析

第六章附图表流出动态流入动态产量，104m3/d井口压第六章附图表87654123910节点位置备注分离器地面气嘴函数井口4321安全阀函数8765限流装置函数Pwf流压Pwfs表面气层流压Pr平均井底流压气体外销生产系统中的井底气嘴、井下安全阀和地面气嘴等部件处的节点就是函数节点。图中节点②、④、⑤均属函数节点。第六章附图表87654123910节点位置备注分离器地第六章附图表表6-10取完井段为解节点时的流入和流出动态数据产量(104m3/d)流入节点压力（MPa）流出节点压力(MPa)0307.322.4728.847.375.5726.667.548.6624.717.8211.7522.688.2114.8420.528.6817.9318.29.2321.0215.629.8424.1112.6510.4927.218.8711.1930.30.111.91第六章附图表表6-10取完井段为解节点时的流入和流出第六章附图表081624320714212835产量，104m3/d井底压力，MPa流出曲线流入曲线S=0差示曲线第六章附图表081624320714212835产量，第六章附图表表6-11取完井段为解节点时的流入和流出动态数据序号产量（104m3/d）压差（Mpa）1022.6822.4721.4735.5719.1248.6616.89511.7514.47614.8411.84717.938.97821.025.78924.112.161025.710第六章附图表表6-11取完井段为解节点时的流入和流出第六章附图表表6-12不同射孔密度下完井段压降与产量的关系序号射孔密度（孔/m）7101316产量压力产量压力产量压力产量压力10000000020.630.480.770.540.860.570.920.631.421.241.731.341.941.412.081.4542.212.192.692.313.012.393.232.4452.993.373.653.484.093.544.393.5963.784.84.64.875.164.915.544.9374.576.565.566.556.246.546.76.5285.368.746.528.627.318.537.858.4696.1411.547.4811.268.3911.069.0110.91106.9315.478.4414.979.4614.6110.1614.35117.7225.789.424.7610.5424.0411.3223.53第六章附图表表6-12不同射孔密度下完井段压降与产量Clicktoeditcompanyslogan.ThankYou!Clicktoeditcompanyslogan.采气工程重庆科技学院石油工程学院第六章气井生产系统节点分析

采气工程重庆科技学院石油工程学院第六章气井生第六章气井生产系统节点分析

第一节气井生产系统分析1第二节普通节点分析

2第三节函数节点分析

3第六章气井生产系统节点分析第一节气井生产系统分第六章气井生产系统节点分析为什么要进行气井生产系统分析？生产系统分析，也称节点分析。该方法是运用系统工程理论将地层流体的渗流、举升管垂直流动和地面集输系统视为一个完整的采气生产系统，进行整体优化分析，使整个气井生产系统不仅在局部上合理，而且在整体上处于最优状态。是优化气井生产系统的一种综合分析方法，可以用于设计和评价气井生产系统中各部件的优劣。本章重点介绍气井节点分析理论方法，结合例题详细介绍分节点析步骤。1.讨论气井系统组成及相互关系；2.研究各组成流动规律及特征；3.节点分析研究。第六章气井生产系统节点分析为什么要进行气井生产系统分第一节气井生产系统分析一、气井生产系统

“系统”：以某种规律相互依存，并互为因果的若干个体的组成。气井系统（生产模型）：采出流体从储层供给边界到计量分离器的整个流动过程。气井生产系统由储层、举升油管、针形阀、地面集气管线、分离器等多个部件串联组成，典型气井生产系统如图6-1所示。图6-1典型气井生产系统第一节气井生产系统分析一、气井生产系统图6-1典型第一节气井生产系统分析

气流从储层流到地面分离器一般要经历多个流动讨程。不同的流动过程遵循不同的流动规律，它们相互联系，互为因果地处于同一水动力学系统。包括以下几个互相联系的组成部分：

①气层：多孔介质（含裂缝）；

②完井段：井眼结构发生改变的近井地带（由于钻井、固井、完井和增产措施作业所致）；

③举升管柱：垂直或倾斜油管、套管或油套环空（带井下油嘴和井下安全阀）；

④人工举升装置：用于排液的有杆泵、电潜泵或气举阀等；

⑤井口阻件：地面油嘴或针型阀等节流装置；

⑥地面集气管线：水平、倾斜或起伏管线；

⑦分离器。

由于流动规律不同，各个部分的压力损失不一样，而且与内部参数有关，气井生产系统分析方法正是利用这一思想来进行研究的。可简单分为五个阶段：通过气层流动；完井段渗流；垂直管流；嘴流；水平管流第一节气井生产系统分析气流从储层流到地面分离第一节气井生产系统分析1.气藏中气体向气井的渗流：能量来源：气藏压力、气体的膨胀能；能量消耗：渗流阻力；描述方法：油藏数值模拟二相式方程。不同孔隙介质，不同流体介质（单相气流、气水两相流、气油两相流），不同驱动类型和驱动机理，不同开采方式，渗流阻力不一样，压力损失也就不同。影响这一阻力的因素相当多，同时还要考虑气体的非达西渗流，因此描述这一渗流过程相当复杂。（1）单相气体渗流主要采用产能试井确定出指数式和二项式产能公式，获得气井流入动态。（2）气水井气藏中的渗流属于两相流。对于两相流，油井一般采用Vogel方程确定两相流入动态。对于气井流入动态，可采用气井单井数值模拟确定。第一节气井生产系统分析1.气藏中气体向气井的渗流：第一节气井生产系统分析（3）凝析气井当井底流压低于露点压力时，井底附近有凝析液析出，地层中流体发生相态变化，可出现三个区：1）油气两相可动区；2）油相不可动而气相可动的区；3）单相气区。对凝析气藏，气体在不同内外边界情况下的气井流入动态，可以采用气井单井数值模拟器来确定。2.气体通过射孔井段的流动气井的完井方式一般有裸眼完井、射孔完井和砾石充填射孔完井三种类型。完井段的流动阻力损失与完井方式密切相关。通过分析各种完井方式下的总表皮系数，可以确定流体通过完井段的阻力损失。射孔完井是目前应用最普遍的完井方法。影响射孔完井流入特性的主要参数有射孔密度、孔径、孔深、孔眼分布相位及压实损害的程度。

能量来源：气体流到孔眼前沿的剩余压力；

能量消耗：嘴流损失；描述方法：油藏数值模拟完井段二相式方程。第一节气井生产系统分析（3）凝析气井描述方法：油藏数第一节气井生产系统分析3.气体沿垂直或倾斜油管举升的流动油管的压力损失是整个生产系统总压降的主要部分，主要包括举升压力损失和摩阻压力损失两项。对高产气井还必须包括动能损失。能量来源：气体流到井底的剩余压力；能量消耗：垂直管流的压力损失；描述方法：各种垂直管流压降计算的经验公式。4.气体通过井口节流装置的流动气体通过井口针形阀或气嘴的流动属于一节流过程。能量来源：气体流到井口的剩余压力；能量消耗：气体流经节流装置的压力损失；描述方法：嘴流的公式。5.气体在地面水平管中的流动能量来源：气体流经节流装置的剩余压力；能量消耗：管流的压力损失，这部分损失一般不大；描述方法：各种管流压降计算的经验公式。第一节气井生产系统分析3.气体沿垂直或倾斜油管举升第六章气井生产系统节点分析课件第一节气井生产系统分析

上述五个流动过程同处于一个水动力学系统。如果以气层压力或平均气层压力为气井系统的始端压力，以分离器入口压力为气井系统的末端压力psep，则气井系统的总压降为：其单井流体沿程的压力剖面如图。若要考虑井下节流、深井泵和阀等流动特性，上式右边还应进一步细分。第一节气井生产系统分析上述五个流动过程同处于第一节气井生产系统分析由此可见，气井的开采是一个连续的流动过程，是一个统一的整体，对于这样一个系统进行分析，是气井生产节点分析的任务。对实际的气井生产系统进行分析时，需要将实际系统加以抽象，以便能进行数学表述，这时的气井生产系统称为生产井模型。二、气井的协调1.气井的协调：指气井各个流动过程的衔接关系。协调条件：(1)每个过程衔接处的质量流量相等；(2)上一过程的剩余压力足以克服下一过程的压力消耗，即上一过程的剩余压力应大于下一过程所需要的起点压力。2.气井的协调分析1）气井的流入特性——IPR曲线定义：地层压力一定时，气井井底压力与产气量的关系曲线。IPR曲线上每一流压对应一产量，它反映了一定开采时间内气层向气井的供气能力。

第一节气井生产系统分析由此可见，气井的开采是第一节气井生产系统分析2）气井的流出特性——OPR曲线定义：在一定的地层压力下，井口流动压力与产气量之间的关系曲线。

OPR曲线反映了地层压力一定时的气井井口产能。（应和AOF区别开来）纯气井，OPR曲线的形状与IPR曲线相似是单调下降的。表示气井的总压降随着产量的增加而增大的。

pa-pb=油管内的压力消耗（静、动气柱压力）。图中任一点均为协调点。气井流入/流出动态曲线qcIPROPR压力PaPb第一节气井生产系统分析2）气井的流出特性——OPR曲第一节气井生产系统分析有水气井（考虑液气比为常数）特点：流出动态曲线存在一个流动点B点——最高点。这种现象符合气液两相管流的规律。产量过低会因管内流速过低导致液相滑脱损失增大；产量过高，其摩阻损失增大。这两种情况均会增大管内的能量损耗。而只有某一产量qc时，滑脱与摩阻都不是很高，得到较低的管内损耗。因此，油压随着产量的增加也有高有低。所以，对于有水气井，需要合理选择油管尺寸。有水气井动态曲线压力产气量IPROPRqcB点以右：正常生产范围B点以左：不稳定过渡区，处于停喷前夕。B点为协调点。B第一节气井生产系统分析有水气井（考虑液气比为常数）特第一节气井生产系统分析根据不同气水比的流出动态曲线可知：在同一qsc下，产水量越大，井口压力越低，对输气量越不利。根据不同油管直径的流出动态曲线知：当qsc较小时，d大停喷，而d小正在自喷，故小直径油管效率高；当qsc较大时，大直径油管效率高。3）油管动态曲线——TPR曲线定义：在pwf=c，d=c的条件下，井口油压~产量的关系曲线。TPR反映了气井举升管的举升能力，如图所示。

该曲线不受地层参数的影响，只取决于井筒压降公式中的诸参数。TPRIPRabcPwf产气量qaqbqc地层与油管流动的协调协调点不协调点不协调点第一节气井生产系统分析根据不同气水比的流出动第一节气井生产系统分析IPR和TPR两条曲线的交点b就是在给定的气井条件下的协调工作点。在此点的条件下，从气层中流出的产量等于举升管的排量，井底流压等于在此排量下举升管所需要的举升压力。在图上，a点和c点都不是协调点，因为a、c点上虽然气层和举升管的产量都是qa与qc，但在qa与qc时井底流压与举升压力均不相等。a点条件下的流压大于举升压力，而c点条件反之，故气井无法实现稳定协调生产。 三、气井生产系统分析目的：是把气流从地层到用户的流动作为一个研究对象，对全系统的压力损耗进行综合分析。基本思路：是在系统中某部位（如井底）设置解节点，将系统各部分的压力损失相互关联起来，对每一部分的压力损失进行定量评估，对影响流入和流出解节点能量的各种因素进行逐一评价和优选，从而实现全系统的优化生产，发挥井的最大潜能。基本出发点：（1）系统中任何一点的压力是唯一的；（2）在稳定的生产条件下，整个生产系统各个环节流入和流出流体的质量守恒。第一节气井生产系统分析IPR和TPR两条曲第一节气井生产系统分析1.节点的设置1）节点：生产系统中的节点（Nodal）是一位置的概念。为了进行系统分析，必须在系统内设置节点，将系统划分为若干相对独立，又相互联系的部分。如图6-2所示。2）节点分类：分为普通节点和函数节点两类。（1）普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。图中节点①、③、⑥、⑦、⑧均属普通节点。87654123910节点位置备注分离器地面气嘴函数井口4321安全阀函数8765限流装置函数Pwf流压Pwfs表面气层流压Pr平均井底流压气体外销第一节气井生产系统分析1.节点的设置876541第一节气井生产系统分析（2）函数节点：气体通过这类节点时，要产生与流量相关的压降。生产系统中的井底气嘴、井下安全阀和地面气嘴等部件处的节点就是函数节点。图中节点②、④、⑤均属函数节点。2、解节点的选择1）解节点在运用节点分析方法解决具体问题时，通常在分析系统中选择某一节点，此节点一般称为解节点。

通过解节点的选择，气井生产系统被分为两大部分，即流入部分和流出部分,分别表示始节点到解节点和解节点到末节点所包括的部分。2）解节点的选择解节点的选择与系统分析的最终结果无关。所选解节点位置应有利于研究和分析在整个系统中不同因素对流量的影响。解节点处既反映了气井的流入能力，同时也表明了气井的流出能力。在这一点，系统内的两部分被统一起来，形成一个整体。

第一节气井生产系统分析（2）函数节点：气体通过这类节第一节气井生产系统分析解节点位置选择与研究内容关系：（1）解节点选在井口处

（2）选井底为解节点

87654123910节点位置备注分离器地面气嘴函数井口4321安全阀函数8765限流装置函数Pwf流压Pwfs表面气层流压Pr平均井底流压气体外销有利于分析地面生产设施的影响

有利于分析气层供气能力和井筒举升能力（3）选系统终端为解节点有利于分析变化对整个井网对各井生产的影响

（4）油嘴或完井段为解节点

有利于分析气层供气能力和井筒举升能力第一节气井生产系统分析解节点位置选择与研究内容关系：第一节气井生产系统分析3、流入和流出动态特性气井节点系统分析就是将流入和流出动态特性综合在一起进行系统分析的一种方法。在进行气井节点分析时，通常将节点压力和流量作成图，观察节点压力随流量和系统参数的变化，分析压力损失的大小。TPRIPR节点处压力产气量地层与油管流动的协调气井节点系统分析时，应首先完成Inflow和Outflow曲线的拟合计算，求得气井在当前生产状态下真实的Inflow和Outflow能力；而后将Inflow与Outflow曲线综合到一个图解上，如图所示；再分析比较流入和流出特征，便可求得气井生产动态。协调点第一节气井生产系统分析3、流入和流出动态特性TPRI第一节气井生产系统分析4、协调点解节点处的压力与产量的关系必须同时满足流入和流出两条动态曲线关系。如前所述，解节点处的压力和产量都是唯一的，故只有两条曲线的交点才能满足上述条件。因此，我们把该交点称为协调点。

协调点只反映气井在某一条件下的生产状态，并不是气井的最佳生产状态。气井节点分析过程就是协调Inflow与Outflow的流动状态，使之达到最佳协调点的过程。5、敏感性优化分析

目的：找出气井生产系统的合理参数，确定气井最佳生产状态的过程。方法：通过改变系统参数，分析这些系统参数对系统流动特性的影响，从而确定气井最佳生产状态。第一节气井生产系统分析4、协调点第一节气井生产系统分析四、气井生产系统分析的用途1.对已开钻的新井，根据预测的流入动态曲线，选择完井方式及有关参数，确定油管尺寸，合理的生产压差；2.对已投产的生产井，能迅速找出限制气井的不合理因素，提出有针对性的改造及调整措施，使之达到合理的利用自身能力，实现稳产高产；3.优选气井在一定生产状态下的最佳控制产量；4.确定气井停喷时的生产状态，从而分析气井的停喷原因；5.确定排水采气时机，优选排水采气方式；5.对各种产量下的开采方式进行经济分析寻求最佳方案和最大经济效益；6.选用某一方法（如产量递减曲线分析方法），预测未来气井的产量随时间的变化；7.可以使生产人员很快找出提高气井产量的途径；综上所述：对于新井，使用节点系统分析方法可以优化完井参数和优选油管尺寸，这是完井工程最关注的问题。对于已经投产的油气井，使用节点分析有助于科学地管理好生产。第一节气井生产系统分析四、气井生产系统分析的用途综上第一节气井生产系统分析五、气井生产系统分析步骤1.根据研究目的确定系统具体对象及节点位置；2.建立系统各流动过程的数学模型，并输入描述该系统的属性参数以及系统始端和终端的边界压力；3.改变流量：从系统的始端（平均地层压力）至节点沿流动方向，按节点下游各流动过程的数学模型计算相应的节点压力，绘制节点流入动态曲线；4.改变流量，从系统终端（如分离器、井口）至节点逆流动方向，按节点上游各流动过程的数学模型计算相应的节点压力，绘制节点流出动态曲线；5.求解该系统产量，即节点流入、流出动态曲线交点的流量值；6.将计算结果与实际数据比较，把井的动态问题与预测参数进行验证和调整，以改进模型的正确性，然后就可对气井生产系统进行调整或重新设计。第一节气井生产系统分析五、气井生产系统分析步骤1.根第二节普通节点分析一、普通节点分析普通节点：气体通过这类节点时，节点本身不产生与流量有关的压降。例题6-1

已知某气井的参数：井中部深度H＝3000m，井筒平均温度＝342K，油管尺寸为2½“（内径62mm，外径73mm），天然气相对密度γg＝0.6，地层压力＝30MPa，井口压力ptf＝6.0MPa。气井产能方程为：试取不同节点为解节点对该井进行节点分析？解题1.取地层为解节点的节点分析（1）该井是由地层和井筒组成的气井生产系统，没有地面集输气管线，因此在计算总压力损失时不应包括地面管线部分；（2）取地层外边界为解节点。流入部分：地层外边界，压力为恒定值，等于地层压力；流出部分包括：从地层外边界到井口；第二节普通节点分析一、普通节点分析气井产能方程为：试第二节普通节点分析（3）计算流入动态曲线。这时流入节点压力不随产量变化，恒等于地层压力，见表6-1中的第二栏；（4）计算流出动态曲线。流出节点压力是井口压力、井筒压力损失和地层压力损失的总和。流出动态曲线按如下方法计算：

节点流入压力：

=常数

节点流出压力：1）假设一系列产量，对每一产量完成下列计算；

2）由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井底压力；

3）根据井底压力和气井产能方程，计算地层压力，该压力就是流出节点压力；

4）将计算结果列于表6-1中的第三栏。（5）绘制流入和流出动态曲线。如图6-4所示；（6）求解协调点。协调点处的压力为30MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。第二节普通节点分析（3）计算流入动态曲线。这时流入节第二节普通节点分析2.取井底为解节点的节点分析作用：分析气层供气能力和井筒的举升能力，以便优选油管尺寸和控制井口压力。（1）取井底为解节点。则流入部分包括从地层外边界到井底；流出部分包括从井底到井口；节点流入压力—IPR方程：

节点流出压力：（2）计算流入动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，根据地层压力和气井产能方程，计算井底压力，该压力就是流入节点压力，见表6-2中的第二栏；（3）计算流出动态曲线。假设一系列产量，对每一产量，由井口压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井底压力，该压力就是流出节点压力，见表6-2中的第三栏；（4）绘制流入和流出动态曲线。如图6-5所示；（5）求解协调点。协调点处的压力为7.89MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。第二节普通节点分析2.取井底为解节点的节点分析节点第二节普通节点分析3.取井口为解节点的节点分析作用：分析地面生产设施的影响（地面管线长度、管径及分离器压力等）。（1）取井口为解节点。则流入部分包括从地层外边界到井口；流出部分为井口，压力为恒定值，等于井口压力；节点流入压力：

节点流出压力：

（2）计算流入动态曲线。流入节点压力是地层压力减去地层压力损失和井筒压力损失。流入动态曲线按如下方法计算：即假设一系列产量，对每一产量完成下列计算；

1）根据地层压力和气井产能方程，计算井底压力；

2）由井底压力和单相气体垂直管流计算方法，计算井口压力，该压力就是流入节点压力；3）将计算结果列于表6-3中的第二栏。

（3）计算流出动态曲线。流出节点压力不随产量变化，恒等于井口压力，见表6-3中的第三栏；第二节普通节点分析3.取井口为解节点的节点分析节点第二节普通节点分析（4）绘制流入和流出动态曲线。如图6-6所示；（5）求解协调点。协调点处的压力为6MPa，产量为9.32×104m3/d。所以，该井在井口压力等于6.0MPa下的产量为9.32×104m3/d。结论：在不同解节点下进行节点分析所获得的产量相同，均为9.32×104m3/d。说明产量与解节点的位置无关。但是解节点的位置不同，节点的压力不同，流入和流出动态曲线的形状不一样。第二节普通节点分析（4）绘制流入和流出动态曲线。如图第二节普通节点分析二、气井敏感参数分析影响气井产能的因素：油管尺寸、表皮系数、射孔密度、井口压力、地层压力等。采用敏感参数分析方法可以分析它们对气井产能的影响。敏感参数分析是以节点分析为基础的。1.井口压力对气井产能的影响：井口压力对气井产能影响见教材图表。由此可见，降低井口压力，可以提高气井产量。当井口压力高于6MPa时，井口需用针形阀节流调压。当井口压力低于6MPa，则需采用压缩机将井口压力增压至6MPa。101520流入动态井口压力=6MPa产量，104m3/d03691215051015202530井口压力，MPa5第二节普通节点分析二、气井敏感参数分析1.井第二节普通节点分析2.油管尺寸对气井产能的影响油管作用：①靠近井底处下有封隔器，可保护套管不受油管内流体的高压作用。②可保护套管不受液体的腐蚀作用。③如果油管尺寸合理，可使井内不会滞留烃类液体和水。④油管尺寸必须很大，使气井能通过最大的气量。

注意：根据不同油管中气流的压力损失大小，选择不扼制产量的合理尺寸。当气井产液量增大成为控制产量的重要因素时，应考虑利用携液理论优选小油管尺寸。第二节普通节点分析2.油管尺寸对气井产能的影响（1）将解节点取在井底处；（2）计算流入动态曲线。假设一系列产量，根据地层压力和产能方程计算井底压力，即流入节点压力，见表6-5中第二栏；（3）计算流出动态曲线。对分析的油管尺寸，假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力，见表6-5中第三至第八栏.产量(/d)流入节点压力(MPa)不同油管尺寸下的流出节点压力，(MPa)1½”2½”3½”0307.327.327.327.327.327.320.7929.277.827.377.347.337.327.321.7828.29.487.537.397.357.337.322.7726.9411.87.817.487.387.347.333.7625.4414.468.197.617.427.367.344.7523.6717.298.667.787.487.387.355.7421.5720.239.197.977.557.47.366.7319.0123.259.788.197.637.437.377.7315.826.3410.428.447.727.477.398.7211.3629.5111.18.727.837.517.419.710.132.7511.829.017.947.557.42

（1）将解节点取在井底处；产量(/d)流入节点压力不同油管尺（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-8所示；（5）求出流入和不同油管尺寸下流出动态曲线的协调点，见表6-6；（6）将油管尺寸和产量数据绘制成图，如图6-9。（4）绘制流入和流出动态曲线，如图6-8所示；

结论分析：由此可以看出，当油管直径从1”增到2”时，其产量增加幅度很大；当管径增到2½”时，产量有一定的增加，但幅度减小；管径再增加产量增加非常小。从总的趋势来看，该井摩阻造成的压降较小。对于1½”以上的油管，其摩阻造成的压降可以忽略不计。油管尺寸的选择只需考虑满足井下作业的要求和气井积液条件。如果条件允许，应该首先在不同油管尺寸下进行产量预测，从经济上对预测的产量进行评价，以决定哪种油管尺寸能使投资回收最快。结论分析：由此可以看出，当油管直径从1”增到2”时，3.井壁污染对气井产能的影响（1）将解节点取在井底处；（2）计算流入动态曲线。对分析的表皮系数，假设一系列产量，根据地层压力和Jones理论产能方程计算井底压力，即流入节点压力，见表6-7；（3）计算流出动态曲线。假设一系列产量，根据井口压力和单相气体垂直管流方法，计算井底压力，即流出节点压力，见表6-8；序号表皮系数-50510产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)产量（/d)压力(MPa)103003003003025.629.232.3128.631.3728.550.9728.53312.6128.15.1926.85