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油田一体化生产系统产能评价方法为了改进一体化生产系统的设计和管理,将能量守恒定律与多相流体模型、节流模型相结合,开发了用

作者:Coolburger

油田一体化生产系统产能评价方法

为了改进一体化生产系统的设计和管理,将能量守恒定律与多相流体模型、节流模型相结合,开发了用于评估一体化生产系统稳态条件下产能的数学模型和工作流程,油田一体化生产系统产能评价方法便是在这样一系列生产系统产能流程中诞生的。

其通过将井数、油嘴尺寸和分离器压力视为可控变量,通过调控这些变量来优化某一时刻的一体化生态系统动态。

一、一体化生产系统概况

一体化生产系统是由一个或是多个存储层、油井、管线、处理单元以及相应的流体集输设施组成的网络。这些子系统通过液压连接,彼此之间存在相互影响,同时也影响着整个网络的生产和总体性能。因此,其需要利用一体化资产模型来准确预测该系统的现场应用效果。

在传统研究当中,一体化生产系统主要采用的是商业模拟器建构和模拟,该模拟中和了存储层、油井、管道、海底以及地面设施等等。从严格上来说,这些模型基于基本原理建立,通常能够体现系统的完整物理特性。因此,此类的模型通常非常复杂,模拟过程的计算成本较高、决策周期较长。

而与考虑的存储层模型相比较,很明显采用一体化资产模型能够得到最佳的系统动态和最优决策。那么为了协助发展规划、资产管理和商业规划,引入了一体化生产系统产能的概念,以此作为开发项目对比和现有运营资产评估的关键绩效指标。采用了一体化生产系统产能指标的目的是推动改进措施的实施,以实现短期、中期和长期价值最大化的实现。

二、生产化的矛盾

但虽然如此现如今对于一体化生产系统产能的定义和量化方式还存在着许多不同的观点。有的学者将一体化生产系统产能定义为生产网络在100%可运行条件下在交界点可输运的总产能。由此可知,一体化生产系统产能能不一定等于100%可运行条件下的油井产量。还有的学者将一体化生产系统产能定义为资产的历史最大产量,但该定位还存在一个非常明显的缺点就是无法保证生产网络所有的组成部分,在一体化生产系统产能日都处于最佳状态。

此外,该定义基于生产历史提出,没有考虑网络条件,随时间的变化及其对一体化生产系统产能的瞬时影响。针对于一体化生产系统产能,没有统一的定义,并未缺乏明确的评估和预测程序,这影响了这一指标的应用。

三、油田一体化生产系统产能评价方法的建立

尽管一体化生产系统具有复杂性,但均可以分为两个大的子系统:流入子系统和流出子系统。以管汇为参考节点,流入子系统位于管汇的下游。 在稳定状态下,流入子系统向管汇输送流体,同时流出子系统从该管汇中输出相同的流体。那么为了了解一体化生产系统在不同配置和条件下的动态。在该系统当中,管汇是分离器的唯一下游源,在同一存储层的所有井彼此独立、同时开采。各井仅在水力方面存在相互作用,即处于同一平均存储层压力下,且均受到管汇条件的约束。所有流体都来自于同一存储层,所以认为整个系统内的气、油和水的的密度都相对的均匀。

管汇压力和流量可以通过节点分析来估算。节点分析是基于能量平衡原理的分析方法,通常采用压力分析的形式来进行的。存储层流体处于受压状态,因此具有压力势能。压力势能驱动存储层流体从地下空隙通过井下得设备流向地面设施。采油系统中的能量转换主要是消耗压力势能以克服流动通道中的摩擦力、加速度和重力。生产系统的流入动态关系包括存储层、井筒、油嘴和管路中的能量损失,而流出的动态关系主要涉及主管线和其他地面设备以及分离器操作设定点的能量损失。

四、总结

提出了一种评估稳定条件下一体化生产系统产能的方法,将井数、油嘴尺寸和分离器压力视为可控变量,通过调控这些变量的数值来优化某一时刻的一体化生产系统动态。研究发现,增加井数可以增大等效油管和等效管线的流量,从而消除一体化生产系统的技术瓶颈。然而,井数过高会使得管汇压力升高,导致单井产量不断的下降,而增加油嘴的尺寸可以提高一体化生产系统的产能,一体化生产系统的产量与分离器压力呈负相关。随着分离器压力的增加也和油嘴尺寸的减少,井数增加带来的总产液量增量将会减少。

油田一体化生产系统产能评价方法为了改进一体化生产系统的设计和管理,将能量守恒定律与多相流体模型、节流模型相结合,开发了用
油田一体化生产系统产能评价方法为了改进一体化生产系统的设计和管理,将能量守恒定律与多相流体模型、节流模型相结合,开发了用
油田一体化生产系统产能评价方法为了改进一体化生产系统的设计和管理,将能量守恒定律与多相流体模型、节流模型相结合,开发了用

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