分层开采气井动态优化配产方法

针对分层开采井生产特点,建立考虑层间干扰的分层优化配产模型。该模型的特点为:将天然气从地层到井底的流动看作多压力系统(相当于多井生产),从井底到井口的流动认为是单压力系统(相当于单井生产),通过优化井下气嘴和考虑合理产量影响因素配产使各分采层段的产能达到最大。对该模型求解并编制软件,利用该软件可确定分层开采气井的合理产量,优化相关工艺参数,从而使分层开采时各层达到最优的产能贡献。     

气井动态优化配产模型的改进遗传算法求解

以较成熟的气井动态分析理论为基础,考虑生产时间对地层压力、气体性质以及井底积液、地层垮塌、最小经济产量和计划产量等因素对气井合理产量的影响,建立了以最大日产气量、最长稳产年限和最大可采量为目标的3个气井动态优化配产模型。在气井动态优化配产模型中选取最大日产气量模型,利用模拟退火算法和惩罚函数处理约束条件,采用改进的遗传算法进行求解,利用matlab6·5编写了算法程序。实例计算所获得的配产量满足气井日产量最大的要求,认为该配产方法对实际生产具有一定的指导意义。     

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气井动态优化配产改变了传统意义上的静态配产计算过程，减小了对生产数据的依赖，可以减少人为因素造成的配产不当和规划错误，使配产更具有普遍意义。文章以较成熟的气井动态分析为基础，考虑了生产时间对地层压力、气体性质以及井底积液、地层垮塌、最小经济产量和计划产量等外在因素对气井合理产量的影响，建立了井筒内流体流动的数学模型并实现了井筒内流体压降变化的计算机仿真；建立了气井最大的日配产量、最长稳产年限、最大可采出量3个优化配产模型。实例分析说明通过所建立的优化配产模型所获得的配产量是整个系统的最优产量,能满足气井长期稳产的要求,配产方法对实际生产具有指导意义。     

计算异常高压气井优化配产的一种新方法

考虑了气井各段压降、气体性质、井底积液、地层垮塌、底水水侵和计划产量等内外因素约束条件,建立了以最大日配产量为目标的异常高压气井优化配产模型。实例分析表明,利用异常高压气井优化配产模型计算出的气井配产结果与实际配产结果十分接近,能够满足气井长期稳产的要求,对实际生产具有重要的指导意义。     

异常高压气井动态优化配产模型研究及应用

异常高压气井动态优化配产方法改变了传统意义上的静态配产计算过程,减少了经验公式配产方法人为因素造成的配产不合理,也减少了配产对生产数据的依赖性,使气井生产配产更准确更具有普遍意义.考虑了异常高压气井生产过程中压力的变化,将异常高压气井动态优化配产模型分为两个阶段:异常高压阶段和常压阶段,且对异常高压阶段进行了深入研究;针对气井井身结构、产出流体物性等因素的不同,筛选出相关约束条件建立了异常高压气井高压阶段最大日配产量、最大稳产年限、最大可采出量3个优化配产模型.实例分析表明,利用建立的异常高压气井动态优化配产模型获得的配产量是整个系统的最优产量,能够满足气井长期稳产高产的要求,配产方法对实际生产具有重要的指导意义.     

异常高压气井动态优化配产模型研究

异常高压气井动态优化配产方法改变了传统意义上的静态配产计算过程,减少了经验公式配产方法人为因素造成的配产不合理,也减少了配产对生产数据的依赖性,使气井配产更准确更具有普遍意义。本文考虑了异常高压气藏压力高、欠压实程度低等特征,在建立地层流体渗流压降的过程中引入了三项式压力平方产能方程;考虑异常高压气井生产过程中压力的变化,将异常高压气井动态优化配产模型分为两个阶段:异常高压阶段和常压阶段,且对异常高压阶段进行了深入研究;针对气井井身结构、产出流体物性等因素的不同,筛选出相关约束条件建立了异常高压气井高压阶段最大日配产量、最大稳产年限、最大可采出量3个优化配产模型。实例分析表明,利用建立的异常高压气井动态优化配产模型获得的配产量是整个系统的最优产量,能够满足气井长期稳产高产的要求,配产方法对实际生产具有重要的指导意义。     

川西成组气田最优配产规划及决策

针对川西主力气田目前普遍存在的由于配产不合理所造成采气成本偏高、气藏稳产期短、产量递减快等一系列问题, 提出一套对川西气田进行成组划分, 实施整体优化配产的新方法。以最小化单位采气成本为目标, 建立起成组气田开发最优配产规划数学模型, 以井次与产量的关系拟合为非均匀布井问题的解决手段, 并采用一种新型的优化技术——改进遗传算法进行了求解, 获得川西成组气田开发最优配产规划方案, 为决策者对全气田的宏观管理提供定量依据。与现行开发方案相比, 能够使单位采气成本明显降低, 效果显著。     

利用生产数据确定低渗气藏单井合理产量

低渗气藏气井合理产量的确定是实现气藏稳产和提高采出程度的关键,但低渗气藏气井自然产能低,稳产期短,试井资料匮乏,给低渗气井合理配产带来较大困难.针对该情况,基于气井生产系统,将物质平衡方程与产能方程结合,通过生产数据建立多目标优化函数,并通过生产历史拟合确定出低渗气井的产能方程、单井控制储量和地层压力.在此基础上,考虑低渗气井的启动压力梯度、稳产时间、临界携液流量和外输压力等因素,建立了综合多种因素的低渗气藏合理配产模式.现场实际应用表明,该配产方法合理、可靠,对低渗气藏实际生产具有现实指导意义.     

苏里格气田井下节流气井积液高度计算方法

产水气井井底积液会给气田及气井本身带来严重的危害,准确诊断气井的积液情况是把握排水采气措施实施的关键。但苏里格气田气井多采用井下节流方式进行生产,常规方法已经不能准确用于其积液深度计算。为此,本文将节流动态模块套入井筒压降系统,采用流动气柱法从井口油压向井底计算压力,采用Ansari流态模拟法从井底向井口计算两相流压力,两种方法的交汇点计算气井积液高度,并在泡沫排水的携液能力、消泡、破乳等问题上,提出积液高度对泡沫排水工艺实施的指导。     

优选管柱排水采气工艺技术的发展及成效

优选管柱排水采气工艺,是以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。对流速高、排液好的大产水气井,可增大管径,减小阻力,提高井口压力,增大产气量。对产气量小、井底压力低、积水多、排水能力差的井,采用小油管生产,以提高带水能力,延长气井自喷期。文中分析了优选管柱连续排液的基本理论、设计程序和技术发展,以及工艺的优缺点,提出精选施工井是成功的因素。以川南矿区13口井优选管柱的经济分析,13口井优选管柱技术累计增产天然气1.75×10~8m~3,占该气田整个机械排水采气工艺增产气量的25％。并提出优选管柱排水采气,仍是川南老气田“九五”中增储稳产的重要工艺措施之一。文中还提出运用优选管柱,泡排工艺、柱塞气举相互组合应用,增加排水采气工艺的增产效益。     

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凝析气井在生产中常常会出现反凝析液析出的特殊现象，单井生产系统因而表现出与常规气井不同的生产特性。凝析气井生产系统优化分析的关键问题在于如何将反凝析特性反映进生产优化过程。文章提出了以防止储层出现反凝析液析出并避免气井积液为凝析气井生产优化目标，认为生产系统优化应根据井底流动状态分别考虑;引入了两相拟压力函数来建立气液两相流入动态方程，能够准确地描述凝析液对储层渗流的动态影响，而常规单相气或修正方法往往是高估或低估了气井无阻流量;在井筒流动模型中考虑了凝析气相态变化影响，与常规多相流或拟单相流模型进行了对比分析，结果表明考虑气液相变的多相流模型有助于正确分析井筒流动状态。利用提出的优化分析方法进行了程序设计，并对两口凝析气井进行了实例分析,结果表明文章提出的优化分析方法有助于正确制定凝析气井合理工作制度，从而确保单井在最佳状态下生产。     

大牛地低渗透气藏产水气井动态优化配产方法

传统气井配产方法应用于大牛地低压、低渗、低产致密砂岩气藏产水气井时,气井的携液潜能得不到充分发挥,累计排水采气量大,最终采收率低。基于产水气藏物质平衡原理、气井产能、井筒压力温度分布预测理论,应用节点系统分析方法建立了产水气井生产动态预测方法,该方法能动态预测地层压力、井底流压、井口油压、产量、采收率随时间的变化;结合连续携液理论提出了产水气井配产新方法,该方法所配气量高于井口临界携液气量,且随时间动态递减,而不是保持不变。大牛地DK3井实例计算表明,新方法能更长时间维持气井连续携液生产,降低了累计排水采气量,提高了最终采收率。     

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油气产量的精确预测是油气优化配产的前提,目前对于油气产量的预测模式大都局限于油气产量与其单影响因素之间的非线性关系模式(多项式回归)或是油气产量与其多影响因素之间的线性关系模式(多元线性回归),而没有油气产量与其多影响因素之间的非线性关系模式。文章利用功能模拟原理（微分模拟方法及神经网络方法）,建立了气田的产量等开发指标与其影响因素之间的关联关系,以此对气田优化配产模型进行准确而有效的约束,建立产量最大（定成本）、成本最低（定产量）、效益最好（定产量、定成本）的产量分配优化模型,并且利用SUMT方法进行了求解。这些优化模型成功地解决了气田的总产量和对应的工作量及其它开发指标最优地分配到各二级开采单位的一系列问题,应用于国内某中后期开发气田的开发规划中取得了较好的经济效益。     

凝析气井单井动态优化控制模型

应用 复杂系统控制理论,建立了新的反映储集层、井简、地面安全及经济效益最大化的凝析气井单井动态优化控制模型,并给出了模型的求解方法。该模型以储集层多相渗流、井简多相管流、井下与地面节流过程的相关方程为状态方程,将井筒连续携液、储集层临界破坏、井简及地面装置临界冲蚀.井筒与地面水合物生成等作为约束条件。该模型的建立和求解,解决了凝析气井生产过程中多变量、多重反馈控制下的协同优化控制问题。     

井下节流气井的生产动态模拟新方法

为了防止天然气水合物的生成以及井底积液的产生,鄂尔多斯盆地苏里格气田很多气井在井底都安装了井下节流装置,此类气井的产气量和井底流压均随着生产时间的增长而逐渐下降,没有一个绝对稳定阶段,故如何利用数值模拟的方法来实现对安装井下节流装置气井的动态模拟,是当前亟待解决的问题。为此,从油藏流动模型和井下节流气嘴流动模型出发,以井底为求解节点,通过耦合处理,提出了定气嘴尺寸生产的新理念;建立了气藏渗流、井下节流装置嘴流的计算模型,推导了新的数值模拟源汇项方程,实现了气藏渗流与井下节流装置嘴流的相互耦合。实例计算结果表明:新的数值模拟方法能够更加准确地体现安装井下节流装置气井的生产动态特征,能有效地应用于产能预测和稳产期评价,同时也为类似气井的产能计算提供了技术支撑。     

水驱气藏单井动态优化配产方法研究

针对国内外气井（藏）配产和设计中存在的工程问题,引入生产时间的概念,建立了水驱气井（藏）的动态优化配产模型。该模型改变了传统意义上用绝对无阻流量配产计算过程,对生产数据的依赖性小,可以减少因人为因素造成的配产不当和设计失误。特别是具有天然水侵的气藏,如果产量配置不合理,造成井底积液,严重影响气井产量,因此时水驱气藏动态优化配产具有更重要意义。     

利用回压试井资料确定气井生产期间井底流动压力的方法

介绍了一种气井生产期间不进行井下测压即可确定井底流动压力和地层压力的新方法。通过对大量的气井回压试井测试资料的统计分析发现,每口气井一旦确定了生产管柱,井口压力即与井底流动压力存在某种特定的关系。通过这种关系,建立每口井生产期间井底流动压力与垂直管压力损失之间的函数关系,即可根据井口压力实时获取井底流动压力,并根据产能公式计算地层压力。该方法无需测压即可确定井底流压和地层压力,操作非常简单,无需额外的测压成本并可随时掌握井底流动压力,及时提供给气藏管理部门确保气藏合理开发,以获取最大的经济效益。     

气井井筒积液与排液周期预报技术

在气田开发过程中,由于地层水和天然气中的凝析水的影响,常会造成气井井筒积液,在井底产生回压,影响气井正常生产,积液严重时会压死气井。根据气井积液规律和气藏开发压力递减规律,通过计算气井向井流和油管流出动态,确定气井日产气量、日产水、日产油,并进行井筒积液判断与排液周期预测;对于气井未来流入预测,引入了极限视采气指数的概念;在理论模型和方法研究的基础上,编制了气井井筒积液分析软件;计算表明,气藏在开发过程中,随着地层压力下降,排液周期会越来越短。     

气井井筒携液临界流速和流量的动态分布研究

随着有水气田的开发，产水气井所占比例逐年增加，准确预测气井的携液临界流量和流速对于气井配产及积液判断有着重要的意义，除了寻找适合本气田的预测模型外，还要考虑最大携液临界流量在井筒中出现的位置。为此，通过对携液临界流量和携液临界流速沿井筒分布规律的研究，认为携液临界流量与沿井筒分布气井的产液量有关，其变化直接改变了井筒温度和压力分布。产液量较小时，井筒的温度损失较大，压力损失较小，温度变化对携液临界流量的分布起主导因素，而随着产液量的增加，温度损失逐渐减小，而压力损失逐渐增加，压力变化逐渐成为影响携液临界流量分布的主导因素；携液临界流量沿井筒分布曲线出现的拐点，就是压力变化起主导因素到温度变化起主导因素的转折点；产液量较大时，最大携液临界流量往往出现在井底。研究表明，在计算气井携液临界流量时要算出沿井筒每个位置的携液临界流量值，并以较大值作为气井的携液临界流量。