多相管流计算方法对气举工艺设计影响分析

钟海全(博士)西南石油大学2007.9多相管流计算方法对气举工艺设计影响分析中国石油·吐哈汇报内容

多相管流计算方法多相管流评价模型多相管流计算方法优选气举工艺设计分析Hagedorn&Brown(HB)HB修正模型(HBR)Orkiszewski(ORK)Duns&Ros(DR)

Beggs&Brill(BB)

BB修正模型(BBR)GRAYANSARI

Mukherjee&Brill(MB)多相管流计算方法Beggs-Brill和Mukherjee–Brill及其修正模型方法考虑了井斜角，其它都是基于垂直流动。因此，上述两种方法也可以用于注入井和丘陵地带地面管线管流计算。其它方法对于定向井〔大斜度〕多相管流应谨慎使用，并且不应用于注入井多相管流计算。多相管流计算方法A类－不考虑滑脱及流型划分。混合物密度由生产气液比计算，也就是假定气液具有相同的速度，此类计算方法仅需两相流的摩阻系数计算关系式。B类－考虑滑脱，不做流型划分。仅需要两相流持液率和摩阻系数计算关系式。此类方法考虑了气液在管内的不同流速，该方法需要提供预测液相在任意位置所占管内截面积的分数，对于各种流型采用相同的持液率和摩阻系数关系式。C类－考虑滑脱并划分流型。不仅需要两相流持液率和摩阻系数计算关系式，而且需要预测流型的方法，只要确定了流型，就能确定相应的持液率和摩阻系数计算关系式，加速度压降梯度的方法也可以确定。多相管流计算方法序号方法类型1Fancher&BrownA2Hagedorn&BrownB3GrayB4Hagedorn&Brown（mod-D&R）C5Duns&RosC6OrikiszwskiC7Beggs&Brill（Std/mod）C8Mukherjee&BrillC9Ansari机理模型多相管流计算方法单相气体管流模型序号模型适用流体1Moody气体2AGA气体3Panhandle'A'气体4Panhandle'B'气体5Weymouth气体6Cullender-Smith气体体积含液率小于0.00001，视为单相气体流动。误差小于5％汇报内容多相管流计算方法

多相管流评价模型多相管流计算方法优选气举工艺设计分析多相管流评价模型压力平均相对误差E1表示模型预测结果的整体偏差：压力绝对平均相对误差E2表示模型预测结果平均误差：压力标准误差E3表示计算结果的离散程度：多相管流评价模型RPF可能的最小值为0，仅当管流关系式各项误差绝对值都最小时为0，最大值为3，仅当各项误差绝对值都最大时为3。RPF越接近0表示其计算方法相对性能越佳，越接近3表示其性能越差。汇报内容多相管流计算方法多相管流评价模型

多相管流计算方法优选气举工艺设计分析多相管流计算方法优选油气井测试数据范围变量流压-井口压力测试变量流压-井口压力测试测试井次53井斜角/deg0~25产液量/m3/d3.38~362.6井深/m2102~3105产气量/104m3/d0.622~19.6实测流压/MPa10.47~29.1气液比/m3/m3112.04~18544实测油压/MPa2.30~22.0含水率/％0~93多相管流计算方法优选管流方法流压油压E1,%E2,%E3,%RPFE1,,%E2,,%E3,%RPFANSARI7.519.2011.451.43-9.4012.0316.701.35HBR2.086.618.190.18-1.908.8611.290.28DR11.2412.5610.601.77-15.6217.2716.951.95ORK9.5812.8212.142.00-13.3918.1019.662.17BBR13.9915.0711.542.3519.3821.1817.292.37HB-2.228.2510.110.737.3813.719.781.67BB16.8817.5512.783.00-23.0524.1519.072.88GRAY1.355.468.010.00-0.296.7410.440.00MB13.3914.2310.852.42-18.5119.9520.201.18多相管流计算方法优选汇报内容多相管流计算方法多相管流评价模型多相管流计算方法优选气举工艺设计分析气举工艺设计分析某井油层中部测深为4150m，井底静压23.34MPa，井口温度10C，地面注气温度30C，油井含水率为60％，地温梯度1.95C/100m，地面注气压力8.7MPa，原油相对密度0.85，气液比89m3/m3，注入气和产出气的相对密度分别为0.6和0.84，地层水相对密度为1.02，压井液梯度1.0410-2MPa/m，采液指数18.44m3/(d·MPa)，油管内径100.53mm，设计产液量150m3/d，油压1.31MPa。气举工艺设计分析注气点深度及注气量GRAY:3770.8mBB:3839.6mGRAY:1.53×104m3/dBB:6.76×104m3/d气举工艺设计分析工作阀尺寸类型GRAY:4.76mm(3/16″)BB:9.53mm(3/8″)孔板阀气举工艺设计分析气举特性曲线气举工艺设计分析气举稳定性讨论按GRAY方法设计，F1=0.13，F2=0.50F1<1且F2<1，气举生产不稳定按BB方法设计，F1=0.16，F2=1.44F1<1，F2>1，气举稳定生产气举工艺设计分析气举稳定性讨论注气点深度3771m1.53×104m3/d3/16F1=0.13，F2=0.50F1<1且F2<1，气举生产不稳定注气点深度3000m2.25×104m3/d3/16F1=0.41，F2=0.91F1<1且F2<1，气举生产不稳定注气点深度2400m4.05×104m3/d5/16F1=0.22，F2=1.15F1<1且F2>1，气举生产稳定气举工艺设计分析结论多相管流计算方法主要影响确定注气点深度、注气量、注气点以上压力梯度及气举阀