CN109958431B - 一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及到一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法。本发明解决了量油耗时长、耗费人力物力大，计算准确率低的问题。本方法通过实测不同动液面下的油井日产液量，并将其转换成不同井底流压下的油井日产液量，计算出平均采油指数，建立流入动态方程，绘制流入动态曲线，利用液面探测器每隔一段时间探测油井动液面，根据流入动态曲线得到油井瞬时日产液量，通过累计一天不同动液面下的日产量，得到累计日产液量。本发明具有能够监测油井日产量，大幅降低计量设备和装置的经费投入，降低投资成本等优点。

Description

一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法
技术领域：本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及到一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法。
背景技术：油田单井计量是油田生产管理中重要任务之一。国内各油田采用的油井计量方法主要有玻璃管量油、翻斗量油和三相计量等方法，上述计量方法存在着应用装置多、工艺流程复杂，不能实现地面系统简化优化和计量精度准确。对于偏远油井来说上述计量方法需要很大的经费。现有专利液面恢复法量油，存在量油耗时长、耗费人力物力大以及解释成果准确率低等问题，功图计量产液法，存在阻尼系数计算不准确，导致泵功图误差大，有效泵冲程偏大，致使产液量准确度低。
发明内容：本发明的目的在于提供一种计算准确度高，误差小，费用低的一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法，包括以下步骤：
步骤1：实测3个以上的个不同动液面下的油井日产液量(h1， Q1)、(h2，Q2)、(h3，Q3)、…(hi，Qi)；其中i为测试序号，i＞3；
步骤2：将不同深度动液面hi转换成不同井底流压Pwf(hi)；其中，动液面转换成井底压力的公式如下：
Pwf(hi)＝ρ1g(H-L)+ρog(L-hi)+Pe
式中，Pwf(hi)为不同深度的动液面hi下的井底压力，Mpa；H为油层中部深度，m；L为泵挂深度，m；hi为不同动液面深度，m；Pe为井口套压，MPa；ρ1为地层内液体混合密度，kg/m3；ρo为井内液体密度，kg/m3；
步骤3：根据计算出的不同井底流压Pwf(hi)下的油井日产液量 Q(hi)，分别计算出不同井底流压下Pwf(hi)的采油指数J(hi)；求取平均采油指数J0；
其中，采油指数J(hi)的计算公式为：
Figure GDA0003214914130000021
式中，J(hi)为不同动液面下的采油指数，m3/(MPa·d)；fw为油井含水百分比，％；PR为平均地层压力，MPa；Pwf(hi)为不同动液面下的井底流动压力，MPa；Q(hi)为不同动液面下的油井日产液量，t/d；
其中，平均采油指数J0公式为：
Figure GDA0003214914130000022
步骤4：根据平均采油指数J0，建立油井流入动态方程，根据不同动液面的井底流压Pwf(hi)，绘制油井流入动态曲线，即日产液量Q 算与井底流压Pwf(hi)的关系曲线，采用如下计算公式：
Figure GDA0003214914130000031
式中，Q算(hi)为不同动液面的油井日产液量，t/d；Pb为饱和压力，MPa；B为饱和压力下原油体积换算系数，m3/t；β为原油体积换算系数变化率，m3/(MPa·t)；Z为气体偏差系数；T井底油层温度，K；α为天然气溶解系数，m3/(m3·MPa)；Do为地面油密度，t/m3；fw为油井含水百分比，％；
步骤5：安装动液面探测器，监测油井动液面，每隔Δt＝10～30分钟采集一次动液面数据，并将每次采集的动液面h1、h2、h3…hm根据步骤2的公式转换成井底压力Pwf(h1)，Pwf(h2)，Pwf(h3)…Pwf(hm)；
Figure GDA0003214914130000032
式中，m为一天的采集次数；Δt为采集动液面间隔，min；
步骤6：根据流入动态曲线获取不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、Q3…Qm，累计一天的不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、 Q3…Qm，计算出油井日累计产液量∑Q；
Figure GDA0003214914130000033
本发明与已有技术相比具有如下优点：
1)本发明方法为油井产量计量提供一种新思路，能够有效替代现场计量设备，大幅降低计量设备和装置的经费投入，降低投资成本。
2)本发明方法可以监测油井产量，并通过累加得出单井日产量，计量精度高，误差小，掌握油井日产量。
3)本发明方法还可以通过监测油井日产量，一旦产量出现异常，能够及时发现油井故障，及时处理。
附图说明：图1为本发明方法的流程图；图2流入动态曲线图。
具体实施方式：以下结合附图对本发明做进一步详述，具体介绍一种基于流入动态曲线计算油井日产液量方法。
以XX井为例，该井参数如下：B＝1.21m3/t；a＝3.5m3/(m3·MPa)； T＝322.15K；Do＝0.84t/m3；Z＝1.01；T＝322.15K；Pb＝11.2MPa； PR＝13.4MPa；fw＝65％；β＝1.034；L＝1200m；H＝1500m；h＝800m；Pe＝0.4MPa；ρ1＝0.90kg/m3；ρo＝0.85kg/m3；
步骤1：现场实测6个不同动液面的油井日产液量(382m，15.6t/d)、 (583m，22.4t/d)、(652m，25.6t/d)、(734m，28.2t/d)、(835m，33.8t/d)、 (959m，37.5t/d)；
步骤2：将不同动液面转换成不同井底流压；根据油井参数，动液面转换成井底压力的公式如下：
Figure GDA0003214914130000041
通过计算得到不同井底压力下的油井日产液量(9.85MPa，15.6t/d)、 (8.18MPa，22.4t/d)、(7.61MPa，25.6t/d)、(6.93MPa，28.2t/d)、 (6.08MPa，33.8t/d)、(5.05Mpa，37.5t/d)；
步骤3：根据不同的井底压力和产液量计算出相应的采油指数，进而求取平均采油指数为J0；
将上述油井参数代入采油指数J计算公式得到为：
Figure GDA0003214914130000051
根据不同井底压力下的产液量，进而计算出不同的井底压力下的采油指数为J(h1)＝4.51m3/(MPa·d)，J(h2)＝4.55m3/(MPa·d)， J(h3)＝4.77m3/(MPa·d)，J(h4)＝4.80m3/(MPa·d)，J(h5)＝5.27m3 /(MPa·d)，J(h6)＝5.11m3/(MPa·d)；根据平均采油指数J0公式得到平均采油指数为J0＝4.83m3/(MPa·d)
Figure GDA0003214914130000052
步骤4：根据得到的平均采油指数J0和油井参数代入油井流入动态方程采用如下计算公式：
Figure GDA0003214914130000053
根据流入动态方程即可绘制该油井不同井底压力下的流入动态曲线，即日产液量Q(hi)与井底流压Pwf(hi)的关系曲线，如图2所示；
步骤5：安装动液面探测器，监测油井动液面；每隔Δt＝30分钟采集一次动液面数据，一天一共采集48次，并将每次采集的动液面 h1、h2、h3…hm根据步骤2的公式转换成井底压力Pwf(h1)，Pwf(h2)，Pwf(h3)…Pwf(h48)；
Figure GDA0003214914130000061
式中，m为一天的采集次数；Δt为采集动液面间隔，min；
表1一天内采集的不同动液面下的井底压力
动液面的序号 h<sub>1</sub> h<sub>2</sub> h<sub>3</sub> h<sub>4</sub> h<sub>5</sub> … h<sub>m</sub>
动液面h/m 800 815 838 804 865 … 861
井底压力P<sub>wf</sub>/MPa 6.37 6.25 6.06 6.34 5.84 … 5.87
步骤6：由于油井动液面存在一定波动，因此为了更精确的测量一天内的油井累计日产液量，根据每隔30分钟采集出的动液面数据得到的井底压力Pwf(h1)，Pwf(h2)，Pwf(h3)…Pwf(h48)，通过查找流入动态曲线，可获取不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、Q3…Q48，累计一天的不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、Q3…Q48，计算出油井日累计产液量为31.06t，该井实际日产液量为32.48t，该方法计算出的油井日累计产量与实际日产液量的误差为4.37％，误差较小，在合理范围内。
表2一天内不同深度下累计产液量
Figure DEST_PATH_BDA0002033469540000071

Claims (1)

1.一种基于流入动态曲线计算油井日产液量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：实测3个以上的个不同动液面下的油井日产液量(h1，Q1)、(h2，Q2)、(h3，Q3)、…(hi，Qi)；其中i为测试序号，i＞3；
步骤2：将不同深度动液面hi转换成不同井底流压Pwf(hi)；其中，动液面转换成井底压力的公式如下：
Pwf(hi)＝ρ1g(H-L)+ρog(L-hi)+Pe
式中，Pwf(hi)为不同深度的动液面hi下的井底压力，Mpa；H为油层中部深度，m；L为泵挂深度，m；hi为不同动液面深度，m；Pe为井口套压，MPa；ρ1为地层内液体混合密度，kg/m3；ρo为井内液体密度，kg/m3；
步骤3：根据计算出的不同井底流压Pwf(hi)下的油井日产液量Q(hi)，分别计算出不同井底流压下Qwf(hi)的采油指数J(hi)；求取平均采油指数J0；
其中，采油指数J(hi)的计算公式为：
Figure FDA0003214914120000011
式中，J(hi)为不同动液面下的采油指数，m3/(MPa·d)；fw为油井含水百分比，％；PR为平均地层压力，MPa；Pwf(hi)为不同动液面下的井底流动压力，MPa；Q(hi)为不同动液面下的油井日产液量，t/d；
其中，平均采油指数J0公式为：
Figure FDA0003214914120000021
步骤4：根据平均采油指数J0，建立油井流入动态方程，根据不同动液面的井底流压Pwf(hi)，绘制油井流入动态曲线，即日产液量Q算与井底流压Pwf(hi)的关系曲线，采用如下计算公式：
Figure FDA0003214914120000022
式中，Q算(hi)为不同动液面的油井日产液量，t/d；Pb为饱和压力，MPa；B为饱和压力下原油体积换算系数，m3/t；β为原油体积换算系数变化率，m3/(MPa·t)；Z为气体偏差系数；T井底油层温度，K；α为天然气溶解系数，m3/(m3·MPa)；Do为地面油密度，t/m3；fw为油井含水百分比，％；
步骤5：安装动液面探测器，监测油井动液面，每隔Δt＝10～30分钟采集一次动液面数据，并将每次采集的动液面h1、h2、h3…hm根据步骤2的公式转换成井底压力Pwf(h1)，Pwf(h2)，Pwf(h3)…Pwf(hm)；
Figure FDA0003214914120000031
式中，m为一天的采集次数；Δt为采集动液面间隔，min；
步骤6：根据流入动态曲线获取不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、Q3…Qm，累计一天的不同动液面下的油井日产液量Q1、Q2、Q3…Qm，计算出油井日累计产液量∑Q；
Figure FDA0003214914120000032
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