气井生产系统节点分析课件.pptx

气井生产系统节点分析是石油天然气工程中一种重要的分析方法，它基于系统工程理论，将地层流体的渗流、井筒内的垂直流动以及地面集输系统视为一个整体进行优化分析。节点分析的主要目的是设计和评价气井生产系统的各个组成部分，确保整个系统在局部和整体上都能达到最优状态。 气井生产系统包括多个串联的部件，如储层、油管、针形阀、地面集气管线和分离器等。系统的特点在于其复杂的流动过程和规律，涉及多阶段的流动，如气藏到井底的渗流、井底到井口的垂直流动以及井口到分离器的水平流动。每阶段的流动都有不同的压力损失，与内部参数密切相关。 气藏中气体向气井的渗流是分析的重点。对于单相气体渗流，可以运用指数式和二项式产能公式进行分析，而在多层气藏或裂缝性气藏中，则需要更复杂的现代试井理论模型或数值模拟器。气水井流入动态则要考虑Vogel方程，区分边水气藏、底水气藏和气水同层的气藏。凝析气井流入动态更为复杂，因为当井底流压低于露点压力时，会形成油气两相流动区，需要使用气井单井数值模拟器来预测压力损失。 气体通过完井段的流动阻力损失取决于完井方式，射孔完井是最常见的，其流入特性受射孔参数影响。气体沿垂直或倾斜油管的举升过程中，压力损失由举升压力、摩阻压力和动能损失组成。对于气水两相流和凝析气井，需要用到半经验模型和机理模型进行描述。 通过井口节流装置的流动过程，通常涉及针型阀或气嘴的节流效应。地面水平管中的气体流动主要考虑摩阻造成的压力损失。在实际分析中，气井生产系统被抽象为生产井模型，通过设置节点（如地层流入段、完井段、油管流动段和地面管流段）并进行压力损失评估，确保系统的质量守恒。 节点分析可分为普通节点和函数节点。普通节点不产生与流量相关的压降，而函数节点则会产生。通常，分析中会选取8个主要节点，包括地层、井底、井口、分离器等，通过对这些节点的详细分析，可以全面理解气井生产系统的性能，并进行优化设计。