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文档简介
关于本手册本文介绍了PIPESIM软件应用程序。PIPESIM是一种生产工程技术,在油气二业中有看广泛的应用。本培训手册中的工作流程包括井的性能、流体建模、流量保证和网络模拟。学习目标在完成这个培训之后,你将知道如何去做。建立一个井或管道模型定义一个黑油或组成流体模型建立管网模型进行仿真操作并分析结果你需要做的在木培训中.您需要以下文档、硬件和软件PIPESIM2014.1符合安装指南中规定的硬件/软件要求的计莫机要使用的PIPESIM模块的适当许可期待在本培训材料的每个模块中,您将遇到以下情况:模块概述e块的先决条件(如有必要)学习目总工作流组件(如果适用)
课程,解糅匚作流中的主题或活动显示执行任务所需步骤的过程练习,它允许您通过使用数据集的过程中的步骤来练习任务基于场景的练习关于模块的问题模块摘要摘要在本研究中,我们:定义学习目标概述这次培训需要什么工具讨论了您在本材料中遇到的课程约定Module1PIPESIMintroduction(PIPESIM介绍)本模块介绍P∣PESIM2014,并描述图形用户界面(GUI),使您熟悉应用程序环境。学习目标完成本模块后,您将熟悉•PIPESIM中提供的独立许可模块如何浏览用户界面Lessonl简介可以使用PIPESIMLessonl简介PIPESIM是一种用于油气生产系统设计和分析的稳态多相流仿真器。PIPESIM具有晋怖的模拟算法,可以帮助您优化生产和注入操作。如图1所示,PIPESIM建立了从油藏到地面
设施的多相流模型,以进行全面的生产(和注入)系统分析PIPESIM是油藏、生产和设施工程肺最常用的工具,可用于井性能建模、节点(系统)分析、人工举升系统设计、管网和设施建模、油田开发方案分析和生产优化。注:稔态流动模拟意味着整个系统的域量流量是守恒的。在系统的任何部分都没有质量的积累。图1总生产系统1.油气藏(Reservoir)8.分离器(Separator)2.完井(Completion)9.压缩机(Compressor)3.油管(Tubing)10.泵(Pump)4.安全阀(Safetyvalve)11.出线(Exportlines)S.节流阀(Choke)12.天然气(Gas)6.流线(Flowline)13.油(Oil)7.立管(Riser)根据您的需要,PIPESIM模块可以单独获得许可基础系统:生产系统分析核心包的建模.节点分析,人工举升设计.单分支管道/工艺设施建模管网分析:选择添加附加组件到PIPESIM用于管道网络建模和进行现场开发研究。ECLIPSE300Flash包:选择添加ECLIPSE300flash包到PIPESIM来建组分流体模型GERG闪蒸包:可选择先进的、高精度的GERG-2008状态方程建立气体组分模型,特别是富含二氧化碳的化合物。MuKiflash包:可以选择添加Multiflash(由KBC的第三方Flash包)到PIPESIM完成流体建模,该软件包支持流体建模和高级流量保证分析。Multiflash水合物:可以选择添加到Multiflash包,计算水合物解离条件。多闪存CSM.AEOS(MultiflashCSMAEOS):可选添加到Multiflash包.以公开CSMA状态方程。MultiflashPackageLimrxEngine:为Linux操作系统可选的添加到Multiflash包。LimrX计算引擎(LimrXComputationEngines):仅在Linux集群上运行ECLIPSE井行时与AvocetlAM—起使用。PIPESIMOLGAS:2相的稳态版本。稳态流动模型:两相(SteadyStateFlowModel:2-Phase):采用机械多相流模型与OLGA暂态仿真器相结合.PIPESIMOLGASSteadyStateFlowModel:3-Phase:与OLGA瞬态模拟器一起使用的三相机械式多相流模型的稳态版本(包括两相选项)。PIPESIMLEDAFlowModel:2-Phase:来自Kongsberg(第三方)的两相机械式多相流模型的稳态版本,LedaFlow瞬态模拟器的开发人员。PIPESIMLEDAFlowModel:3-Phase:Kongsberg(第三方)的三相机械式多相流模型的稳态版木,LedaFlow瞬态模拟器的开发人员(包括两相选项)。
Lesson2用户界面介绍P∣PESIM用户界面允许您在单个环境中构建良好的网络模型。您可以通过在Network区域中选择new来创建一个新的以网络为中心的工作区。工作区是PIPESIM2013中引入的概念;它是可以构建和评估所有建模场景的环境。PIPESIM界面(图2),包括一个主窗口,构造模型,输入包围,任务,和状态(消息中心和验证)窗格大多数功能是控制使用一个典型的带工具栏图2PIPESIM图2PIPESIM用户界面2.主窗口(Mainwindow).带工具栏(Ribbontoolbar) 4.任务面板2.主窗口(Mainwindow)5.信息中心面板(Messagecenterpane).输入面板(Inputspane)
窗格的布局可以通过从Home选项r上的布局控件中选择预定义的配置之一来控制(图3)。大多数ribbon控件都有工具提示描述(图6)β查看所有选项R上的选项,这样您就会熟悉PIPESIM中的breadthof功能。本手册中的培训使用了大部分控件。Lesson3任务在tasks窗格中可以启动许多任务:网络模拟、P/Tprofile.节点分析、系统分析、VFP表和ESP设计(图7)βO一⅜m≡M■■&图7O一⅜m≡M■■&图7任务的选择管网仿真PIPESIM为管网计算从源点到末点(从头到尾)的压力、流量和温度。压力/温度剖面PIPESIM根据系统的距离倜度生成系统的压力和温度剖面。温度和压力曲线都是按节点生成的。节点分析分析井况的一种常用方法是通过节点分析图,可以直观地评估各种系统组件的影响。这是通过在感兴趣的点(称为节点分析点)拆分系统来实现的,并以图形方式表示节点的上游(流入)和下游(流出)的系统响应流入和流出曲线的相交点给定系统的操作点,如Figu"e8所示。FlowrateFigure8Nodalanalysislnflow∕OutflowcurvesFigure8系统分析系统分析任务使您能够根据具体情况确定给定系统在不同操作条件下的性能。系统分析的结果出现在情节的因变量的形式,如出口压力,与一个独立的变量,如流量X-Y曲线族可以通过改变单个敏感性变量(如含水率)或应用一组敏感性变量的扑列和组合来生成。通过以不同方式组合敏感性变量来执行分析的能力使系统分析任务成为一种灵活的工具,可以根据具体情况绘制数据。系统分析任务的简化图如图9所示。FlowRateFigure9 TypicaIsystemanalysisplotVFP表(VFPtables)对储层模拟的目的,常常需要生成垂直流动传热(VFP)曲线输入一个油藏模拟器在VFP曲线允许油藏横拉器来确定井底流动压力的函数油管水头压力,流量、气油比、含水率和各种人工变量。VFPtables任务允许您将表列性能数据写入文件.以便输入到油戳模拟模型中,目前,这些油藏模拟器是受支持的:□ECLIPSE□PORES□VIP□C0MP4MoReS(ShellOilin-housereservoirsimulator)ESPdesign该任务允许您指定ESP设计的目标条件,从根据指定设计条件下的效率排序的泵目录中选择ESP.设计泵,并将其安装到井中。该任务还允许在一口井中设计和安装多个(串联)ESP。Module2简单管道教程该模块讨论了PIPESIM如何通过简单的手工计算确定管道内的乐降来建模管道,然后构建一个简单的管道模型来验证给定入口压力和流量下沿水平管道的压降。您还可以对模型进行敏感性研究。学习目标完成此模块后,您将知道如何使用。建立物理模型创建流体模型选择流动关系式执行操作查看和分析结果Exercise2利用PIPESIM建立输水管道模型在木练习中.您将使用PIPESIM对上一练习中手工计算的水管进行建模。您可以为模型中的每个组件定义参数、执行操作、查看和分析结果,并将PIPESIM结果与手工计算进行比较。.PIPESIM开始。.在Workspace选项k上选择Options。.为默认单元系统选择字段。.单击Close关闭窗LL注:系统提供的所有单元都不是用户可配置的。单击Clone开始创建用户自定义的单元系统。/CloseQOptionsUnits^Export.,i3hImport...∣■Clone∑∣DeleteRename...PluginsDefaultunitsystem:Re∣d ∙AdvancedDescription: PIPESIMFieldUnitSystemCatalogRefeιe∣∣cebasename.CaιιonkalMeasurements:GISmapName Unit'∣OilGravity>soluteRoughness□pipesim.9.10.□×mz∕π- 5AtmosphericPressurepsa6Azimuthdeg78BackPressureEquationChargeMassmmscf∕d∕psi2ng9ChokeSizein10Compressibilft)1∕psi11CompressorHead(ftlbf)∕∣bm12CorrosionRate0.001in/a13DensityIbm∕ft314Deviationdeg15DifferentialPressurepj⅛16DiWcrcntiolTcrnpcroturcdcgΓ17Dimensionless18DirectionalPermeabilitymD1920Distance ftDistributedBackPressureEqua...mmscf∕d∕psi2n∕ftdAPIin返回到Workspace选项标。在Networkb',选择New创建一个新的、以管网为中心的工作区。在Insert选项K上单击Source≡预览与源文档一致下载高清无水印单击网络图来放置它。图标周围的红色高亮显示表示缺少源文件所需的一些设置数据将源文件重命名为MySourceβ11.输入60degF的温度并单击Close≡BH日b脱Fgrtowce}∙f*ESiMMΠWOWCTDCXSFORMAT8)3SskVΛ1WORKVMI>uNtcr5帷<r>κir3max"r⅜maw*册<Muτphase -w式Ccr∙^≡5>orfcoaM^3r“《MVfp⅛<eαdpftwBctτc*yro□e5•»♦1 +Wd&««⅛rWells。Sources(li匣MySχjrce0SinksConnect⅛αs0无心0水口Equipme<ιt,Hvids®Actve:FLUIDMODEL❶NoglobalfkidcavailableP5⅛>LiquidFo*vrate∙.Networksimj!atiar>TckNetworkεcħemsbcSOURCENfStudies-九“∣Study区Nod∂lanays>λ臣Syst÷αιanily^is∕⅜∖Q“P?q・“4%araHra∏pgχf*mr«rrrrτΛneακ[Temperamre: 60MySow2PRESSURE/FLOWRATEBOUNDARY∞NDΓΓK>NSS7B∕dRF"四曲。∏PIPESIM.源图标仍然以红色突出显示。表示需要更多数据。要查看丢失的数据列表,单击PIPESIM窗口底部的Validation选项总注:此选项k是默认位置.但位置是用户可配置的。M«e**S«7hoEuiρmwntπwct□ecorvι^^ritoamτħer»,uNcassoc^stedfl」idContext激活Windows旨McwqccenterI❶VdjdatioH2)∣13•您可以单击第二行中的处接.转到可以为该对象创建流体的位置。注:或者,您可以在创建的源文件或Home选项后上的流体管理器中定义流体模型。流体管理器是一个单一的中心位置,可以在模型中创建、查看和编辑流体。.在Home选项R中,从流体管理器选项列表中选择Blackoi∣β(默认为黑色油)..此选项启动•■流体管理器"对话框.当流体管理器窗口出现:a.要添加一行,单击绿色+号。b.从选项列表中选择Water作为流体模板。c.单击0K创建流体•Newfluid 口×Template:⅜⅞二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二口nE∣PIPESIM ❷|〃OK~∣×Cancel.双击新行以显示"流体编辑器"对话框。.要匹配图中的条目,清编辑字段
•Eddtθfk<d' 3 ×FLUID•丁-[ . 工j 叱「一二.一一」 一一.。astenpateDesα∙ρt<>n*[;Proper:》:√ixost>CalibrationThermalSTOCKTANKPROP≡RTIE5W:ercut ■::[W∣≡R.;0Gos>pecΛc^rarity;2j6636 Wrtersprd%grMty;1Q2API ∙∣∣30SCF/STBdAWCONTANttNANTMOL£FRACTIONSC02fractoc: 0H2Sfraction: 0H2{recticn GCOfraction: 0∏PIPtSIM θ[√Close∣.关闭流体编辑器」Wc ⅛m,<. 吧L一」Wc ⅛m,<. 吧L一8阳.・J…。》G・…3C—UEK.~.3MyScs” ; 2.Γ. 0 SCΓSP M“八5.关闭流体管理器。.单击Insert选项k.向网络图中添加一个接收器,并将其重命名为MySink.在源和末点(MySink)之间画一条流线。MySeurce 和 MySinkc^l ^J≥ X⅛j—Ameι∙tcΛ∙⅛t*βiu..^∣3 %.要启动流线编辑器,双击流线.输入如图所示的流线数据注:填充管道数据的一种简单方法是使用Flowlinecatalogβ单击W.根据旧、OD、WT和粗糙度选择所需的流线。C□EdifL∙ □ ×FLOWUNE ・.:..,.:.:Name:FLMode: ®SimpleC.DetaledEnvironment: ⑥3ndOSubwOverrideglobalenvironmentaldata:IPIPEDATAln⅞<dediameter;V/allthickness ∙:0.216Roughness:PROFILEDATAf⅛leofunduhtioαs(1/1000}.:Hori∑ontaldistaπc⅛j∙ ∙t⅜Sectiondifference:Kθ"Gncstartsat:0∞182噌1300MySource>3^t3*temp,■工ur<∙a∙d0。9LANDHEATTRANSFERDATALValuetype:heattransfercoefficertμ^ Btu∕(hdesF.ft2i*lns*defilmcoefficient:∙IncludeCalculateseρaretel>20010010000 20000Horxontaldistance(ft)□PIPESIM ❷,Clot⅜∣注:传热系数设为0表示绝热(等温)管道,在这个简单的例子中忽略温度变化。在实际情况下,传热系数总是正值。.单击关闭退出流线编辑器。.在Home选项k上,选择模拟设置。流量相关式(Flowcorrelations)选项林现在处于活动状态。28•对于这个全水流体模型,唯一需要设置的相关关系是单相的。选择Moodycorrelation。TOC\o"1-5"\h\z*Simubboosetirgi ∏Xflowcorre⅛ticrsHeattrars⅛rtrosicn∕Corrosioπtn√ixnmenta∣OutputvariablesAcvaneed;@Usegfcbal《UselocalVERTICALFLOW(MULTIPHASE)Source: Ba⅛erJard∙r>9 γCorrelation; Hagedorn&Brown ”FrictionfactorLHoldupfactoriHORIZONTALFLOW(MULTIPHASE)Jure, 8αk∙r)j∣rcfm» ▼Corrcloton: Qeg93&BrilRevised ∙FrictiorfactorIHokiup÷artoπ]VERTICAL-HORIZONTALSWAPANGLE,wp∙ng045JJdeg ・]SINGLEPHASE[correla^on:融^^"-QPIPESIM 砂l⅞⅛S¾l.单击Clcse退出模拟设置(S而ulationsettings)对话框。注:按照所示的顺序执行本练习中的步骤并不重要。例如,您可以在创建流体之前创建整个模型。Exercise3运行模型现在您已经仓J建了模型,您可以执行必要的计算。.要激活可为所选对您运行的所有可能任务,清单击MySource.然后单击Home选项k上的P/TprofileoTIP:您可以从Tasks面板中选择P/Tprofile任务压力/温度剖面任务用于建立压力、温度和其他参数沿流程分布的模型。
G2∣ΘPd∙NΠW0⅜<KXX5wιWΛ∣α心£MSW 彳0W4MNRπ*r^7*NeM>Nodal⅛⅜EMoΛr<用,>n∙yffCOJε∏tO∏∙U&«βe.Q?t*+Wells:Ne*o在yhe⅞g∣6cM[NcwMvxxe}-G2∣ΘPd∙NΠW0⅜<KXX5wιWΛ∣α心£MSW 彳0W4MNRπ*r^7*NeM>Nodal⅛⅜EMoΛr<用,>n∙yffCOJε∏tO∏∙U&«βe.Q?t*+Wells:Ne*o在yhe⅞g∣6cM[NcwMvxxe}-「冷£勺,/*S^∣Xalbn『3忆Zonexttpm∙f,财rrΛr^r—dies: Study1代Y7s■0Sources∏)®»rk工CQudoru(■≡FLQkfnctio∏ςOfquipment・⅛FV&⑴■侬y注,压力温度剖面任务要求您指定一个计算变量.并指定所有其他变量C通常,在选项(速率入口压力和出口压力)之外,需要两个可变的规格,而第三个规格是计算出来的。您可以指定所有三个变量.并且可以计算第四个变量,例如节流阀大小。.将出口压力指定为计算变量.输入入口压力(inletpressure)和液体流量(Liquidflowrate)的值,如图所示。.将压力与总距离(Pressurevs.totaldistance)设置为默认的剖面图。CΛkCUt>Tet>VAΛA8LBS⅛tpFNreil200•O<Λ⅛tpressure∕*∖f^Λ^ΛΛ^ιa^^a<^^^^^.■CΛkCUt>Tet>VAΛA8LBS⅛tpFNreil200•O<Λ⅛tpressure∕*∖f^Λ^ΛΛ^ιa^^a<^^^^^.■∙>xm,⅛didncwf^∙ ∣6ΛX>.>Cu5tom»PΛpwf*eNf: MySosce-P“profileDrτrrp∙ree-PΛE<∙^c痴Eκλl 1E.,J,∣•: ',∙B∙g<h・,&My5∙nkM^profilep»a]hre5wrev‰⅝c3ce.单击Run启动模拟。.在系统结果(Systemresults)和概要结果(Profileresults)选项k上,在Showgrid和Showplot之间切换,以查看表格和图形结果。所有PIPESIM计算结果可以在这里查看。
αMy«&)注:默认情况下,PIPESIM堆出报告(摘要(Summary)和详细信息(Defoiled)))不会作为模拟结果的一部分显示。这些报告显示,进入工作区>选项>Advanced。在"结果显小选项(ResultDisplayOptions)"下,选择"显示引擎输出文件(Showengineoutputfiles.)"框。重新运行模拟任务。报告在任务窗口中显示为附加选项K。要保存报表,右键单击报表并选择saveqs。.您可以通过双击绘图上的任意位置来配置绘图的所有方面.以显示如图所示的对话框TITLESHeader:P/Tprofile:MySource∙P/TprofileBottomX-axis::Totaldistance(ft)LeftY-axis:∣Pι^s⅜w⅛(⅛p¾i0, RightY-axis:CustomY-axis:□×ChartAXESSERIES0HeaderSelectBottomX-axis:Totaldistance□×ChartAXESSERIES0HeaderSelectBottomX-axis:Totaldistance ∙ft 二SelectLeftY-axis: Pressure ♦ps*B τ□FooterAddtoleftV・axis: Flowingbubblepointpressure□LegendLayerstaticpressυre叵!BottomX-axis:Totaldiss∣Reservoirdrawdown▼0LeftY-a>is:Pressure(1)SelectRightY-axis:None *[√'•Series;OutletPreSelectCustomY-axis:None ∙RightY-axisDISPLAYCustomY-εxisColorseriesby: Seriesdata ▼口Ed⅛chart∕s2fiesPositionallaxes:i;i…E^⅜回Qpipesim.要显示用于完成F表的各种系统和配置文件变量,话配置plot和grid视图.从剖面结果的曲线图或网格视图中检索末点处的液体速度和出口压力相对简单。.要显示压降a.点击系统结果(SystemResults)标签b.设宣显示网格(ShowGrid)选项c.设置分支显示(Branchdisplay)模式d.点击SelectColumns按⅞He.选择总仰角乐降(TotalElevationPressureDrop.)βf.选择总摩擦压降(TotalFrictionalPressureDrop)
注剖面结果显示为沿流道距离的函数。要查看整个系统中的最小值和最大值或值的净变化.将这些结果视为系统结果变量要容易得多。将PIPESIM的结果与手工计算进行比较。结果计算值LiquidVelocity(ft∕s)7.59摩擦压降psi610.6高程压降psi443总压降psi1053.7Exercise4分析多个具有敏感性的场景在这个练习中.您将使用前一个练习中的模型来研究它如何响应不同的入口温度。.在P/Tprofile选项K中,修改灵敏度数据部分,如图所示TIP:Range按钮允许您定义一系列与所选灵敏度变量相关的值
PH2X'Mg"e∙P∕ρ∣αtcdvt*h-IResetbcuv<aryccnd⅛JθΛ5f*%<l∣HNarryC5cdpf0PH2X'Mg"e∙P∕ρ∣αtcdvt*h-IResetbcuv<aryccnd⅛JθΛ5f*%<l∣HNarryC5cdpf0二:C∏PIPESIMP/Tp<o^∣US>∖*c^f∙r¼αH⅜OΓ√αc^I.单击Run启动所有灵敏度值的P/Tprofiletaskβ.单击Profileresults选项k查看绘图。默认情况下,将显示所有敏感性图,因为图左侧的Case部分中的所有三行都是高亮显示的□要一次显示一个案例.请单击一行。□要重新显示所有这三种情况.单击大小写左侧的单元格,如图所示NOTE:PIPESIM有一个默认设置,可以自动同时显示最多20个案例的概要文件敏感图。要更改此设置,清选择Workspace>Advanced>ResultDisplayOptions>Max.auto-selectedprofileresults.
ZamecMySoβree-P/Tpro€ieDe⅞cnp^onrQpipcsimZamecMySoβree-P/Tpro€ieDe⅞cnp^onrQpipcsim注意,入口最高温度(260degF)产生的压降最低。随着温度的升高,这些参数会发生变化粘度降低市诺数埼加相应的摩擦系数减小摩擦压力梯度较小换句话说TTnμlnRc=f^_Tnf】n像)』注:对于水来说,温度对密度的影响可以忽略不计,因为水木质上是一种不可压缩流体。Exercise5建立单相天然气管道模型在本练习中,您将研究单相气体的流动,而不需要更改模型的物理组件。.从Home选项卜启动Fluidmanager。.使用DryGas模板创建一个新的流体。.编辑模板以匹配图中所示的条目。AM,斤一二"f4∙创建的流体可以映射到Fluidmanager的Fluidmapping选项R匕但是,这一次.通过使用source的Edit对话框将该流与source关联起来∏×GENERALBranchU*r‰β<βnch.nd:Dcfαutprofi'opotjCALOHATtt>√AMA5tCCl∏frtpfv∙turv•;Outletpfessu,eC5tθE]mmsd∕dMNSΓΠVΓΓYOATΛR<W1boundarycor<¾!jo^5∏×GENERALBranchU*r‰β<βnch.nd:Dcfαutprofi'opotjCALOHATtt>√AMA5tCCl∏frtpfv∙turv•;Outletpfessu,eC5tθE]mmsd∕dMNSΓΠVΓΓYOATΛR<W1boundarycor<¾!jo^5。Edit'MySourcc'SOURCEName:Active:∣MySourceΞFLUIDMODELFluid;Gas ∙ Edit...+New..,Overridephaseratios:Γ-入PRESSURE/FLOWRATEBOUNDARYCONDITIONSPQcurve:Pressure:Temperature:Liquidflowrate▼国PIPESIM60 degF »:| 糜/d ▼❷,Close∣.重新配置P/T配置文件任务以使用气体而不是液体流速之后,为更新后的温度重新运行该任务,如图所示。C0P∕TpreΛeCN.me: KtySou∣ce-P/Tprcf⅛f>c4ri∏ticn∙QPIPfSIMQPIPfSIM®Ji4P/tproflleN^me:N^me:Oe⅜cxipt∙θA-Mg0weP/『0,心P/lprofiletrg<ιecon*o<eSystemrt*5«/t»∙*ro‰eresuts0spS8∏>n9ryP/lprofiletrg<ιecon*o<eSystemrt*5«/t»∙*ro‰eresuts0spS8∏>n9ry∣Outputde<<*49TQ2*-CateS∏owqrV∙∙Shew出6TgMPfRATbR.T^MPFRA^VR...TFMΓFRA∙VR./Se∣TQ2*-CateS∏owqrV∙∙Shew出6TgMPfRATbR.T^MPFRA^VR...TFMΓFRA∙VR./Se∣Efv∙aX?5∙∣∙ctWghιVaatfκZθee(a^ic<F*pcxτC3pip∙hmF*pcxτC3pip∙hm❷[√co|.只绘制了三个敏感性案例。哪种情况没有绘制,为什么没有?查看消息中心(通常位于PIPESIM窗口的底部)中的输出报告和信息,以了解原因260degF由于高温导致高压降而无法运行,最终由于压力不足导致流量无法输送至"sink。消息中心向您显示模拟的状态以及任何错误或警告0BEmm7BM⅛>⅛⅝⅜b∣∣❶SHw⅝Mt⅛n∣∣Csiαud∕ 6dm*80W∙^∕111MW5Sf1My^o∙*c∙-^Λ∣xo^∙8~irv⅛M⅛nuU⅛κ.13,6R1V2∕U1(h3R5S⅛σχ1My5o,rr∙-P/Tp*τΛ*Rbr∙p5、1are•201V2ni1Wfc20g»1My$o.fC<-PΛ(Xθ1∙0(Ow■“Mq1210:C4aΛn<dbsutg*∙00L1201∙Λ∕111CHW0S》立1MySo.ec∙-PΛ…夕。κ*wq“CfR∞31";sPS-∙V力"3皿pω.∣s,20132/1116K26S‰dy1MySo∙rce∙PΛpro%[C*7CWXOO*136⅛or*P$IM:C*$e4AβO⅝T(D17Q26"2E18S6M0Φ.rce:厂p*τ⅛^2fccrvtrgEBa8一、0?01^1^K^《5“用."∙"κdKHaiE:;w、<⅜r∙>,Oz>⅛j由于高温导致高压降,260degF无法运行,在使用水的例子中,温度最低的情况下产生的压力损失最大。当模型中的流体转化为气体时,温度最高的情况下产生的压力损失最大。在水的情况下,增加粘度温度和降温速度是重要因素,而温度之间的密度保持不变情况下。然而,气体是可压缩流体。例如,气体密度用理想气体定律来描述,重新排列成表达式:pMPg=新其中p=气体密度gP=压力M=摩尔质量z=气体压缩因子R=理想气体常数τ=温度在所有气体的情况下,最高的入口温度产生最高的压降。这是因为,随看温度的升高,密度减小这种减少导致甫诺数的减少,摩擦系数相应增大.摩擦压力梯度增大。换句话说,τ↑=>PJnRc=f∑U=fTn偿]Tg μ <dLJfriction因为气体膨胀引起的速度增加对摩擦压力项有指数效应。这种效应解祥了沿流线摩擦梯度的增加和压力剖面曲线曲率的增加注:随着温度的升高.气体的粘度略有增加,但这种影响很小.儿乎不能抵消密度下降的影响。Exercise6计算天然气管道的流量以前,出口压力是根据已知的进口压力和流量计算的。在这个练习中,您指定入口和出口压力,并计算相应的气体流量。P/T剖面、节点分析和系统分析任务涉及三个关键变量入口压力出口压力流量必须指定其中两个变量,然后计算第三个变量。有些任务允许您指定所有三个变量,在这种情况下,必须将匹配的变量(如泵速或节流设置)设置为计算变量。PIPESIM通常按照流的方向进行计算。当计算出口压力时,解是非迭代的,即在第一次且仅一次压力遍历计算时计算出口压力。当指定出口压力并计算进口压力或流量时,该过程变为迭代过程,并提供计算变量的连续估计值.直到计算出的出口压力与指定压力一致为止..重新配置P∕t配置文件对话框。设定气体流量为计算变量,出口乐力为600psia。.突出显示敏感性数据部分中的单元格,并删除上一练习中的值。4P"pfc*ιleNa>n*MySc<jree∙P∕τprc^leDvtcription: JE]KPtSiMe/*»].重新运行任务,观察在指定的条件下这个管道可以提供的流量4P∕Pfc4⅛ 二xName:4P∕Pfc4⅛ 二xName: MySeuιτe•也profile□e⅞rnp<ienτ加P1WStM(*3z∙fκw❷>α°**I.汁算气体流量10.7(mmscf/d)Lesson2多相流计算长期以来,管道内单相流动的压力损失都是通过类似伯努利方程这样的熟悉表达式来精确建模的,但由于增加了复杂性.准确预测两相流动中的压力损失被证明更具挑战性。气相的低密度和低粘度使其相对于液相以较高的速度流动,这一特性称为滑移。这种滑移导致在气液界面以及沿管壁处遇到的与剪切应力相关的摩擦压力损失。此外,随着乐力沿流动路径的减小,高压缩气体相会膨胀。更复杂的问题是各种物理相位分布,称为流态或流模式(图12和图13),它们影响流程中的压力损失。在特定的条件下,主流的流动模式取决于作用在流体上的力的相对大小。浮力、湍流、惯性和表面张力受流体相对流速、粘度和密度以及管径和倾角的影响很大。流型的复杂动力学控制着滑移效应,因此控制着液体含率和压力梯度的变化StratifiedSmoothStratifiedSmoothStratifiedWavyStratifiedWavyIntermittentIntermittentAnnularDispersedbubbleStratifiedSmooth:分层光滑StratifiedWavy:分层流动Intermittent:间歇Annular:环状流Disoersedbubble:气泡图12水平流动的多相流态RIJRBIFHCW,气泡流SLUGFLOW:活塞流CHURNFLOW:生产流ANNULARFLOW:环状流图13垂直流动的多相流态为了预测含液率和压力损失,提出了许多经验关联模型和力学模型。(详情请参免PIPESIM帮助系统)一些相关性和模型是通用的,而另一些只适用于有限范围的条件。许多这类方法都是从预测流型开始的,每种流型都有一种相关联的预测含液率和摩擦压力损失的方法。在稳态流动中,气体的速度通常比液体快,所以气体滑过液体,对于体积流率保持不变,管道面积被气体占据必须通过增加液体体积分数来减小,气体以相同速度运行的话,会形成持液.如图14所示图14持液量持液量通常是压力损失计算中最重要的参数。定量持液量是预测水合物形成和蜡沉积以及估算清管器上浆过程中排出的液体体积的必要条件。持液量预测用于确定两相摩擦系数,并据此计克压力梯度。Exercise1建立多相管道模型前面的练习探索了水和天然气通过管道的单相流动。在这个练习中,您将修改现有的管道模型并研究多相流.使用Home选项K上的FluidManager创建具有图中所示属性的多相流体。(在这种情况下不要使用流体模板。)@n×;,匕,<V∙<∙<ΛFLUIDName: ∣^u6phdseDescription:Properties[viκogColibrationThermalSTOCKTANKPRCPCRTfESCONTAMINANTMOLEFRACTIONSτrcut •:C为•CO2fractor;汾一一一.GOH 号战JSCF/STBH2S(radionc0Ghsspec£r9,,、*/ 064N2fractionWat÷rςρecificgravity:1Q2H2fraction[0:AP1 -;:30dAPi・COfraction:'''' '' ,□PIPESIM❷K卑c」.单击Fluidmapping选项".将新的多相流体映射到源点。.从Home选项卡中选择Simulationsettings.单击Flowcorrelation选项I:并为垂直流和水平流配置选项,如图所示。注:注意交换角设置为45度。这个角度对应于使用垂直和水平流关联之间的切换。PIPESIM中的交换角是从水平X轴引用的。在本例中,管道倾角约为3度(即仅使用水平流动相关)。
*S<πvjhtonsetings•UseglobalUεelocaVERTICALFLOW(MULTIPHASE)iour<eBa<erJardn@Condition;hogedorn&CrownFriαiorfactor1Holdup⅛eton1HORIZONTALFLOW(MULTIPHASE)Sotιrre*Ba"“Jardin®Correlation:∣Beggs&8dl,To&clt>uU5m』pFriαiorfaαor1Holduptacton1VEfσ∣CAL-HORIZONTALSWAPANGLEG“?pΛ∏gle∙AS *degSINGLEPHAS≡Correlation:ZocdyQPIPESIMQPIPESIM❷I,CloseI5.5.重新配置P/tprofil对话框,如图所示4F∕TpM“MySo<rc⅛-P/Tpr©6÷Wrothovnda∏rcondition%^ΛC×cH危、八sir.mak*Krolliu4F∕TpM“MySo<rc⅛-P/Tpr©6÷Wrothovnda∏rcondition%^ΛC×cH危、八sir.mak*Krolliu,e、uh<;Cutput‰□πwrwιryUulptΛdeU>MNarr*:Dcc6ρβor>:□∣NPfC>M❷;•□∣NPfC>M.运行模型.在ProfileResults选项P中.单击ShowGrid<>.观察持液量或流型柱(liquidHolduporFlowPatterncolumn.)。注意,流体最初是单相液体,直到压力降至气泡点以下,此时两相油气混合物开始演化。.管道的第一部分采用单相穆迪相关,管道的第二部分采用压力降至气泡点以下的Beggs和Brill多相相关。4Ei4Ei•ihc∙yWi⅛wplot出WXs1Ta1vjvtry:K,Z?C226W9ιμ^m,ι∙*^wιΛ0A2toυ^iMUW»17j8M62⅛½A∙⅜JMXA~ιgnn½ΛunKU9MJ[⅛ω^∣MO>J.aM∣5e⅛<tωk^f*.ζ>te7dC**e.2二*心Af~z∣"3办U3^rtheκ^,27M^~(^M*∙l2M4Φr^77‰W'FXM.iOh¼∙l*w∙B^∙*1i78∕W*•ihc∙yWi⅛wplot出WXs1Ta1vjvtry:K,Z?C226W9ιμ^m,ι∙*^wιΛ0A2toυ^iMUW»17j8M62⅛½A∙⅜JMXA~ιgnn½ΛunKU9MJ[⅛ω^∣MO>J.aM∣5e⅛<tωk^f*.ζ>te7dC**e.2二*心Af~z∣"3办U3^rtheκ^,27M^~(^M*∙l2M4Φr^77‰W'FXM.iOh¼∙l*w∙B^∙*1i78∕W*「3U",∙124XL.4.8∙P∙w∙βrwlΛW3.e_<‰Q*mJ©;iN~r.•彳".■•»>*•****M»T:∙4ηa”—5~m<÷rEb.∙函吐_ji∙ιma∙1«Ob∙ta∙4s5∙SΛL∙βL:»;d<J4~∙ι∙∙IIZA"'“)cmu∙,mtm⅛βτ-:∙,cmaEEwGQm«EM^17W49r,Mg•MO∣R∙0R∙*2⅛0U5£S*SXJ*g❷mm力MΛ∕4*c,g3…*tt∙l^≥⅛**d5力1YZSl^7MMumM I
y…l«M*1∙MR,ιgg14^tt12K4164MW51M7>H,m⅞iv.'gecα.*.Mλ⅞OΛ,M4∙*,>.MWZ.LM⅛⅛1)JL5M6l•MM∣n.Irt^w⅛nm1lrβαmitt*MM,”»412/1SMH17MJ•gaLM:iy&_fM«HM^W♦848mica?^4Mt<ta∙L6Λt>n*J,.^MZ1...∣.∙∙7*∙lΛθ∙4tW10小*3』S3JS∣⅛'4*H77.310l*HO∣^∙43ΛMK,∙WW^ι*Fn∙wi^4*W供<22∙3EMW复习题P∣PESIM报告的压降类型有哪些?P∣PESIM中默认的单相流关联是什么?你如何描述水或干气的黑油流体模型?概要在本模块中,您了解到:建立物理模型创建流体模型选择相关式执行操作查看和分析结果Module3油井动杰分析这个模块练习数据为北海的一个生产油井。使用节点分析法分析该井的性能,使用实验室数据校准黑色油液,并匹配IPR数据你还可以分析井的含水率增加时的行为,并评估在井不能自然流动的后期实施气举或安装ESP的选项。学习目标完成此模块后,您将知道如何:执行节点分析估计井底流动情况校准黑汨乐力、体积和温度(PVT)数据执行流入性能关系(IPR)匹配进行含水敏感性分析评估气举性能设计和安装ESP多个模型井安装井下节流阀Lessonl节点分析节点分析用于评价生产井或注入井的性能。它涉及指定一个节点(解决方案节点),通常在井底或井L∣.将生产系统分为两部分:流入和流出。图15以图形方式表示了这种关系。解决方案的节点定义为节点上游(流入)和下游(流出)压差为零的位置。可以明智地选择解决方案节点来隔离某些变量的影响。例如,如果节点是在井底,影响生产井的流入性能的因素,如表皮系数,可以独立分析影响流出的变量(例如,油管直径或分离器压力)。图15流入和流出性能曲线的交点Exercise1建立井模型在这个练习中,您将构建一个油井的模型。这个练习可以使用前面练习的以网络为中心的工作区来完成。但是,在本例中,该练习使用以井为中心的模式。.从Workspace选项k启动一个新的以井为中心的工作区。.单击Tubulars选项卡并保留默认选项:简单模式和壁厚尺寸。.在"Insert”选项R中,单击casing图标,并将其拖动到示意图中的井口。将套管降至井口,套管为绿色时,绿色圆圈闪烁。.在井编辑的Tubulars选项R上,单击最右边的按钮以启动套管目录。.在Catalog列中,输入API筛选目录,以仅显示API类型的套管。.使用外径(外径)柱上的过滤器来过滤列表,只显示内径大于8英寸的套管。.在过滤后的列表(8∙625"0D,7.511"ID,Weight=49lbm∕ft)中,选择对应的行,选择第一个L80等级的套管,然后点击0K。.将套管的MD设置为90∞英尺。.单击Tubulars表中的(+)符号添加管柱。注:您也可以通过从ribbon工具栏拖动来添加油管。.指定图中所示的参数。不要使用目录,直接输入数字。
GeneralTutυlarsSurfaceequipne^tDeviationsurveyDowchcaequipmentArtiSdκ∣li÷tHeattransferCompletonsjMode: ∙Simple0DetailedDimensionoption:□L∙V⅛a∣lthicknessNam^ RotτomMD∣Γ WallthivknκsRoughnκq∣∏ ・[;“I1JdgSn 190∞ 7.511 0.5570.001I2Tubing ∣66∞3.958 0.2710.001.在偏差调查(Deviationsurvey)选项k上,将调查类型更改为2D,并将默认的相关参数保留为角度。.输入MD/TVD列进行2D调查,如图所示。预览图会自动更新以显示偏差调查概要。注:若要从Excel或Word文档中复制任何表格数据(如偏差调查数据)并粘贴到PIPESIM网格中,清从外部源复制数据,单击PIPESIM网格第一列中的第一个单元格,并按CM+V。.在传热选项k中配置参数,如图所示。
GeneralGeneralUValueinput ∙SingleMultiple-Heattransfercoefficient: 5 . .∣Btu/(h.degF.C.*∣Ambienttemperatureinput:Single∙MultipleDepthoption: .•MDTVDMD MD Ambienttern....在Comp:etions选项"上,向井中添加完井并进行配置,如下所示。注:如果没有定义流体,井眼编辑器完井选项仁中的IPR预览图为空白。Genera;Tubuf>r¾L*rυ^t<r<surveyL>σy*nho⅛«?uip<nentArt:&;色r¼Λttran¾⅛r3«"1。八$SuHa:eecupnent(aCOMRLTΠOIS^Λr^eGee<r"ypr-∏uidentry"•opMxJd∣eMOEτrα∏M0TypeAc6√e0Rmod^^^i⅝⅛M1^V5…1 'Sin*“L口/ WellPIRwmehFkιldoodoReservoirpm¾∣F;6CO2Reserve*temperMure.200—FPRh»v«:αg∣acSm*rcduςtnnty<ndec8STB/d。》 -U⅞*V09dWwbubblvpo⅛⅜t刁Umtestd3依二1.在Completions选项"上,单击流体模型(Fluidmodel)选项R,然后单击New,为完成创建一个新的流体。警告:不要使用流体模板,并为所有其他选项R保留默认值。在创建完井流体并返回主完井选项K的油藏选项g之后,IPR预览图就会出现⅛Fd4∙B0HuWFLUIDN∙xBOΠυWDescnρt<x⅛Propertiesm≈iGlibrgAonSevc”tempotc[hcrmolSTOCKTANKPRORCRT∣εSCONTAMINANTMOLEFRACTIONSWatercut ';% ・,CO2fracton; C!<30R500SCF∕STB ∙jH2SGart⅛m ;0e-K.%"R9■八∙yMftjctiαιι 0Waterςpeciπcgravity:1Q5H2fraction- 0A01 ∙!羯dMI ∙COfraction: ;0□pipesim❷I√CloseI.左边的动态井原理图表示了到目前为止的井筒结构。绿色的线代表流体的流动路径。目前的井眼结构(左图)显示了一条双流通道,该通道支持流体沿油管和环空同时流动流体流动必须限制在油管内,如右图所示,通过增加一个封隔器。.在井下设备(∩nwnhn∣ppηuiρmpnt)标签上,加一个HSOC英尺的封隔器.以防止油管和套管之间的环空流动。在左侧的流动路径中没有显示封隔器;用封隔器显示了单个流动路径。.确保在Home>Simulationsettings>Flowcorrelations.垂直流选择Hagedorn-Brown相关,水平流选择Beggs-Brill修正相关。Exercise2进行节点分析在本练习中.您将对给定的出口(井口)压力执行节点分析任务,以确定作业点(流入和流出曲线的交点)和井的绝对无阻流量(AOFP).在Home选项卡上,单击Nodalanalysis按钮。出现一个对话框,提示您选择节点分析点的位置。节点分析点将系统分为流入和流出两个部分。.选择井底。这种情况下的流入描述的是从油裁到井底的压力-速率(P-Q)关系,而流出描述的是从井底到井口的P-Q关系。.将出口压力设置为3∞psi,如果需要,将套管重命名为油井节点(OilWellNodal)。.单击Run按钮。如果Run按钮处于非活动状态,清检查Messagecenter以查看是否存在
任何验证问题并解决它们。»〈NodalanalysisName: Well-NodalanalysisDescription.NodalanalysisBranchstartWell-ReservoirNodalρontWeiLNABranchend:Well-WellheadOutletpressure:!300 ∣psia ▼jINLETCONDITIONSOverridephaseratios:]InflowPressureTemperatureFluidpsia ■degF3600200BOFluid.出现节点分析系统图。χ,w.u^∙⅛ .[::「. e』wW∙1-Noddeyv%OeM4p∙or∙XMX±X二二二:g*^»XMX±X二二二:g*^»VBax¼M⅞ectiut.流入动态关系(IPR)曲线表示油藏/完井的P-Q关系,在本例中采用了井PI方程建模。流出量表示通过4-12英寸油管的多相流的P-Q关系,在本例中使用Hagedorn&Brown相关模型。.两条曲线的图形交点称为解/工作点。这一点代表了预期速率(该预测速率是基于数据质量和所使用模型的局限性,特别是多相流相关性,即数据质量和模型质量越好,预测速率和流动压力越大的一种具有内在不确定性的估计。PIPESIM提供了调整PVT关联以匹配实验室测量数据的选项.以及校准现场测量的多相流关联的选项)和来自井眼的流动井底压力,用流出描述的油管完成,以及用流入描述的油敏/完井。稍后将更详细地讨论这些选项。.检查系统结果并完成结果表。结果工作点流量(OperatingPointFlowrate)8839.836STB/DOperatingPointBHP2495.021psia绝对无阻流量(AOFP)21311STB/D注:绝对无阳流量(AOFP)是油藏/完井所能提供的理论最大值。根据IPR方程计算得到的流入速度对应于流动的BHP=Oβ.要提取AOFP,点击系统结果图右下角的图标(或者点击井眼编辑器完井选项卡中的IPR预览图).观察工作点对应的压力分布图。单击ProfileResults选项k。Lesson2压力/温度剖面当节点分析操作为每个操作点生成Profile图时,您还可以使用压力/温度(P/T)Profile任务生成这些概要图。P/TProfile任务的一个优点是,您可以通过提供一个速率来计算边界压力。Exercise1生成压力/温度profile进口和出口压力总是参考系统的边界。在这种情况下,进口压力为油藏压力,而出口压力对应井口压力,进口压力是在完井或源水平指定的,而出U压力总是在任务中手动指定.从Home选项k启动P/Tprofile任务,并指定液体流速作为计第变量。.输入出口(油管头)压力为300psiβ.设置敏感性数据空和设置缺省profile图为Elevationvs.Pressureβ.运行模型。.查看Profileresu后选项标并完成结果表。它们应该与前面练习的结果完全匹配.因为边界条件是相同的。注:要查看更小的离散时间间隔下的profile文件结果,清转到Home>Simulationsettings>Advanced并选择Printcompututationsegmentresuitβ场景确定一个更准确的深度或距离.气泡点是到达。结果井口压力300psia产量(ProductionRate)8839.83STB/DFlowingBHP2495.O21PS1流量:井口温度(FlowingWHT)137.7215degFDepthatwhichgasappears72∞ft6.(可选)选择Showgrid显示任务期间计算的所有变量的结果,例如井U温度(WHT)。Lesson3黑油流体校准黑油流体性质(又称PVT性质)是通过将实验流体数据与数学模型拟合得到的相关性来预测的。多年来.在涵盖一系列流体特性的重验数据集的基础上,已经建立了各种相关性.PIPESIM帮也系统描述了用于开发每个相关性的流体属性的范围,这可以帮助您为要建模的流体选择最合适的相关性。PIPESIM中的默认关联是基于应用于广泛流体的关获的总体准确性。PIPESIM提供了将PVT流体特性与实验室数据匹配的功能,特别是在压力和温度范围内,以提高流体特性计算的准确性,并提高对所建模系统的整体模型可预测性。例如,对气泡点压力进行校准,可以在比未校准的模型高1000英尺或更低的深度出现气体。这导致了明显不同的混合流体密度,因此.高度压力梯度有很大的不同。同样地,特别是在重油和稠油中,流体粘度的校准可以极大地改善摩擦压力梯度的计算。如果忽略了校准数据,PIPESIM只在油气重力作用下进行校准。校准完成后.将校准因子计算为测量值与所选相关性计算值的比值。PIPESIM2014.1的校准方法为单点校准。单点校核在许多情况下,某些属性的实际测量值与计算值稍有差异。当出现这种偏差时,使用测量点校准属性是有用的。PIPESIM可以利用已知的属性数据计算一个校准常数Kc:Kc=测量性质@田,T)/计算性质@f,T)此校准常数用于修改有关性质的所有后续计算:标定值=Kc*(预测值)保存流体和井作为模板PIPESIM可以让你将流体作为模板保存下来,这样可以方便地在其他井和源点中重复使用。在流体编辑器中点击流体的名字另存为模板,或在输入窗格中右键单击流体,选择另存为模板。流体被保存在流体模板目录中,可以在Home>Catalogs下访问。所有的流体仃息.包括校准数据.都保存到模板中。可以在目录中编辑和重命名流体模板.并且在创建新流体时可以在模板选项列表中重用它。类似地,可以将wells保存为目录中的模板。所有的井信息(不包括映射到井中为流体信息)都保存到模板中。如果你有典型的/类型井.这是很有用的;它们可以被保存为模板和重用在大型网络,可以大大的节省时间。Exercise1校准PVT数据继续前面练习中的模型.从井编辑器的Completions选项e或Home选项k上的流体管理器启动流体编辑器。.单击粘度选项匕肘置PIPESIM粘度模型设置,如图所示。m∙≡⅛里FLUIDMmu;s≡e⅛⅛D⅛⅛r⅝ifo⅛[Prop⅛rti∙ςVkrotty;Calbrato***hermaUNDTOATVMTiDOILMIXTURECorrcbticn: [Sigrron&Sutt8 ∙LiveOILCorretatic«: IChew&Cocnalγ ∙Emukionvscoshyrryho&ErhkmocInversionwatercut <∙Specify QEbteO€ADOIL Corrc⅛tic<ι. ∣U=2PoZTemperatυre0^):!200Viscosity(1⅞t> [1∙5TemρerM□r^G、d>:50V*xk∕∣2Nχ⅜t⅛ deg「dRF□pipesim 6ILase].点击Caibration标签.输入如图所示的测量数据.对PVT模型进行校准。输入数据后,单击Close退出流体编辑器。现在对流体进行校准。•t*t*H5£FLUID _Nw W*≡SDesaiotion:[hum*/:rPr⅛ssur<,-'Z〕*Fr⅛⅛pe∙⅛t&e Cor⅛∣3ti0rfIAbovoBP BV? ∙:Llβ-30COpsiβ∙200dogF・Vaιqucw&BeggsAtBP 〈吐Ga,:GM ■:lieoil6,B,ty;AtorBelow..Gm、汝od?rG«5Z;500√31.1吵m0.8SCF/STBPcP▼"廖*二;・rHδoQfiQSDRWθαMa二8l≡-_p∙ic-Ci:-psiββpιia∙p,ie・200而200~B8C9BOBRBO≡n二0.200degF∙∣diCO?F-itG∩≡IΓQ ∙!d∙gF∙s∙&3.<∙β∙**∙**∙∙∙*^..,,…"、.♦”、.•••■ .、…1^egfT^ιncfa9-"1Gpipesjm.I^^IGpipesjm.观察流体校准是否对气泡到达点的深度有影响是有用的。重新运行P∕T概要任务在相同的出口压力300psi,在之前练习观察未校准和校准模型结果之间的差异。.根据给定井口昆力,确定井底流动压力、井口流动温度、AOFP、产量,并将其输入结果表。.将您的答案与未校准的模型结果进行比较。结果井U压力井U压力300psi未校准<Uncalibrated)校准(Calibrated)产率STB/d8839.83STB/D8171.078FlowingBHP.psi2495.O21PS12578.616流体井口温度(FlowingWHT,)deg.F137.721SdegF133.74AOF=>,STB/d21311STB/D21297.37Depthwhe,egasappears72∞ft6730注:PIPESIM提供了校准多相流关联和总传热系数(u值)的选项,通过调整它们以匹配现场测量(流动压力、速率和温度)。这对于提高模型的准确性和可预测性非常有用。目前,此数据匹配任务仅在PIPESIM经典版木中可用。它将在新的PIPESIM中引入。Lesson流入性能匹配PIPESIM模拟结果还可以进一步改进,如果可以的话,可以通过流动试井数据校正IPR方程。理想情况下,您可以在校准流出曲线的多相流相关性之后执行此步骤,方法是将其调整为与测量的流量用压力数据相匹配。即使流出曲线由于缺乏测量值而无法标定.但如果有油井动杰数据.IPR仍然可以标岸在Welleditor的Completions选项R上选择Usetestdatabox芥输入数据.大部分PIPESIMIPR方程都可以通过试井数据进行校正。(不要这样做,如果目前尚无试井资料。)即使没有多点或等时试井资料,如果有速率、油藏静压和井口流动压力,方程仍然可以匹配。通过调整IPR方程的不确定参数,如Darcy方程的Skin或PI方程的ProductionIndex来匹配方程。对于这种情况下的油井,最初指定的液体PI值为8STB/dpsiβ根据现有的油井动态信息,该数值更为凌确。Exercise1提高对油井PI的敏感性,使其与实际效果相匹配这项工作继续使用以前建立的模型,目的是根据试井确定产能指数。在该井进行了4小时的试井/生产测试.并在300psi的流动井U压力下测量了9000STB/d的产量。您可以在PIPESIM中使用伪迭代方法来计算与已知流量和边界条件相匹配的生产率指数值。.启动上一练习中使用的P/Tprofile任务。.如图所示,重新配置任务,使完成的液体PI为基于已知压力和流量数据的计算变量。
∣⅛P"pr&%N⅛^Λel∣P/TprofileDescription:★"profileSy‰4*MrvuιluProfilemulUOuψυt*umrwβryOutputde⅞*l⅞∣GENERALBran<nΓtΛΠIBranchendtWell-ResawrWell∖M“卜gMgWtpreGENERALBran<nΓtΛΠIBranchendtWell-ResawrWell∖M“卜gMgWtpre,©pStEkvκk>cgpr∕υe二Ξ3CAUUIATBOVAWA∙U,InletpressureOuri"prc∙5eυro一1二:gjJ6O038MNMT!V∣TYDATAMNMT!V∣TYDATA□pipkimRc“;Lυ∏g∕condΛisse/—」注:比例关系是指自定义变量与出口乐力之间的关系,比例关系是指自定义变黄增加时,出口压力增加的预期,如节流豆直径。反比关系意味着,当自定义变母(如生产井中的黑色油液含水率)增加时,出口压力会降低。有关其他详细信息,请参阅PIPESIM帮助(F1)。.运行任务.要查看与实际数据匹配的生产力指数(LPI)值,清检查P/T任务Profileresυltsβ.更新完井编辑器Completions选项卡中的IPR模型,使其具有匹配的产能指数值。.确定井的新AOFP,重新运行节点分析任务。.将新的AOFP与之前练习的未校准的IPR模型的值进行比较。结果匹配PI(MatchedPI)9.3749新的AOFP249S9.83之前的AOFP21311STB/DLesson5单井动态分析在为该井建立了准确的基础案例模型后,可以进行多种模拟操作来评估各种操作场景。含水率变化敏感性分析在进行初步设计之后,评估系统如何响应不断变化的操作条件很重要。例如,对于大多数油气田来说,水产量的增加是不可避免的。因此,在井的设计中必须考虑采水量。在油井生产寿命的某一时刻,当含水率达到某一极限时,储层乐力可能不足以将流体抬升到地面。这种情况的发生是因为水的密度高于油,并且随着含水率的增加,静压损失乜会增加。利用上一练习中的井口压力、油藏压力和匹配的PI.现在可以确定这口井能够生产的含水率极限。无论是PIPESIM任务,系统分析还是节点分析.都可以用来模拟这个问题。练习中给出了这两个任务选项。Exercise1运行系统分析任务这个练习向您展示了如何设置和运行这个问题的系统分析任务。.确保在油井编辑器的Completions选项K下的IPR模型中输入匹配的PI值9.375STB∕d∕psiβ.从Home选项R启动系统分析任务。.选择液体流量作为计算变量。.输入300psi的出口压力(要求的最小井口压力)。.X-axis值选择Cpl(Completion),然后选择WaterCut。.单击Range按钮可以配置40%到80%的含水率,每增加5%。
丞S⅛ntemβr%a<λλNams;Oc5C∏ption∖"S,k":-al/:iSystema∩alyj*eCALCULAYeVARIABteK∂<∣5"F⅛>hlnlw〔mo」,eOutletprc^3urc丞S⅛ntemβr%a<λλNams;Oc5C∏ption∖"S,k":-al/:iSystema∩alyj*eCALCULAYeVARIABteK∂<∣5"F⅛>hlnlw〔mo」,eOutletprc^3urcGeNBULBranchsbirt:Br<xκhend;Senc4tf√^confgu2ticm360038Σ3Liquidllo*Λva1eCmtomkVatercut∏MI>fSIM.运行该模型,生成计算的液率与含水率的关系图。在图中可以看到,某些要求的含水率值没有结果。这是因为没有办法解决这些高含水率的问题,因为在这种情况下油井是死的。.重新运行系统分析,使用更接近的灵敏度值来确定临界含水率,例如油井停止流动时的含水率。.记录答案。Exercise2运行节点分析任务这个练习向您展示了如何设置和运行这个问题的节点分析任务。.从Home选项k后动行点分析任务。.唯击Sensitivity选项R,将Watercut配置为进水灵敏度变量。⅛^Nod,lana∣yς^Name:∏P≤rriptio∏!Name:∏P≤rriptio∏!√V∙II-NodalanalycicNodalanalysisSystemresultsProfileresultsOutputnummaryNodalanalysisSystemresultsProfileresultsOutputnummary;OutputdetailsBranchend;Well∙WellheedOutletpressure:!300]pshBranchend;Well∙WellheedOutletpressure:!300]pshInflowpD;nt>;Outflowpoints:Iimiτinflowcurv<Limitonflowcur1NUΠΓCONDITIONS1NUΠΓCONDITIONSOverridephaseratios;InflowPressurepsSTcmpcroturc'degF^^T2δ0~~InflowPressurepsSTcmpcroturc'degF^^T2δ0~~OUTFLOWS!LNSITiViTY二R∙wtin∣CconditioncINFLOWSENSITIVITY❶OUTFLOWS!LNSITiViTY二R∙wtin∣CconditioncINFLOWSENSITIVITY❶Thecclecinflowaπ∙sensitivitysensitivitybothinfleoperatior.运行该模型生成节点分析图,确定临界含水率.如油井停止流动的含水率值。注:75%和80%的含水率没有解决方案.改变显示□放大图的一部分。从左上角到右下角画一个矩形□缩小图的一部分。从右下角到左上方画一个矩形。
Oi~^.∙m> 6y.m..1∙ACUT∙<0⅜fo∙r4to4M1)..3,77丁gσ∙<⅜QJ〜κ,pιι⅛w^X2wcvt.RQ.v∙.*XPV∙■•,,,•∙AFCUT-55⅜Fovβwvm..<2O⅛ΓMaACVT∙60⅜#o«reto.U^..tt½6∙7图中的箭头标识了油井死亡时的含水率值。W”55≡oαWΛIrc∙-rf>∙esee3∙WJag∞gLOg»awΛΛ£0023001000 图中的箭头标识了油井死亡时的含水率值。W”55≡oαWΛIrc∙-rf>∙esee3∙WJag∞gLOg»awΛΛ£0023001000 2000 3000 4000 5000 6000 ?000 8000Stock-t⅛nkltqv∣datcoci⅛lpoint(,ΓΓt∕rf)^―inflow:AFCUT-40%—l∩flCħfWCUT-4S‰^―Inflow:WCUT-⅝O%■—irrflow:WCUΓ-SS% ιπflθΛf¼vcvτ-eo‰ Inflow:WCUΓ"3、 Iπ*mtWCUT-70蟹 Mow.WCσT∙75*∙^-ln⅛nrWCUT-βO、—OuWow:WCUT-40% CUtflCWWCU1∙45%^—(XMg:WCUT∙50%-θUtflθ<V.WCIH∙5S¾ □wtflθw∖YCUT∙eθ%—8trMWCUΓ≡65%OuW∣5Wwcυτ-^θ⅛——OuVow!⅛VCUF-75%Ouv∣o∕rWCIΠ-ΘO¾Q0χ∙MEMF结果临界含水:71%Lesson6人工升举(Artificiallift)安装人工举升系统的主要目的是保持降低的井底压力,使所需的储层流体能够以可接受的速度生产。人工举升方式主要有两种:一种是降低静水压头,如气举;另一种是机械举升液体,如电潜泵(ESPs)βPIFESIM能婚模型儿种人工举升技术包括气举、ESPs,杆泵,螺杆泵泵(pep)和多相助推器(Multiphaseboosters)β在下面的练习中,您将模拟安装了气举的油井的性能。然后设计并安装ESP.并评估油井的性能。考虑到气举效率限制为3mmscf∕d和设计含水率为70%时为10,000STB/d的设计,您还可以确定更好的人工举升选项(纯粹从性能角度考虑)。Exercise1评估气举性能气井注气的墓本原理是降低油管内流体的密度。这一结果适用于降低注入点上方玉力梯度的高度/流体静乐分量,以及降低井底压力,降低井底压力会增加储层压降.从而误高产量。在这个练习中,你将通过在封隔器上方油管底部附近引入一个气举连接点来研究这口井对气举的反应。此外,还可以确定该井能否以70%的含水率、最大注气量为3mmscf/d、日产10,000STB/d的设计
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