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HoriPro 2.0—水平井开采系统设计与分析软件

发布者:采油工程系  发布时间:2013-9-14 11:24:08

概况


HoriPro是一套专门针对水平井相关计算的软件系统 ,提供水平段井筒压降分析、水平井流入动态预测、水平井合理流压范围计算、水平井完井方式优选 、水平井完井工程设计、水平井井壁稳定性分析、水平井出砂风险评估、水平井不同完井方式产能预测与评价、水平井人工举升系统设计、水平井产能计算与分析等功能。HoriPro定位一套囊括常规水平井开采设计计算与分析的计算平台。

软件功能及组成


◆ 数据管理功能

由于整个系统用到的基础数据较多,各部分的数据大量重复,为了方便使用,将系统用到的全部数据集中处理。数据的处理以井号为对象,在数据管理模块输入全部数据后,后面所有的计算模块直接调用相应的数据,无需重复输入。该部分提供数据的添加、编辑、删除和报表等功能。

◆水平井生产动态数据分析

生产数据包括每天的液量、含水、动液面、泵深、套压等数据。该部分对这些日报数据进行处理分析,包括各项数据统计、动态曲线绘制、由实测动液面计算相应的井底流压等。生产数据分析结果为后续计算提供基础数据。

◆水平井油气流入动态预测模块

真正意义上的流入动态预测是根据理论IPR模型,使用生产测试数据回归拟合流入动态关系,而不是根据理论公式计算IPR关系。之前,关于水平井流入动态(IPR)的研究仅限于溶解气驱的情况,没有适合于油气水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型。油气井防砂.鼎点软件工作室对现有的四种溶解气驱IPR方程进行了筛选,以Cheng和刘想平的方程为基础,建立了适用于油藏压力高于饱和压力情况的不含水组合型水平井IPR模型;采用纯油IPR曲线与纯水IPR曲线加权平均得到综合IPR曲线的方法,将组合型IPR方程扩展到油气水三相的情况,建立了一套适用于油气水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型,可用来计算采液指数、计算产量和井底流压以及绘制IPR曲线等。

该模块根据实测生产数据,预测水平井的流入动态,即油井产量与井底流压之间的关系,计算产液指数,绘制流入动态曲线并研究流入动态的变化特征。水平井流入动态预测是合理流压确定的基础和依据。

◆水平井井筒流动分析模块

水平井水平段流动压降及其与地层的耦合,对于水平井生产动态及IPR有不可忽略的影响。油气井防砂.鼎点软件工作室在上述方面开展了系统的研究。水平井水平段的流动为变径入流量的变质量流动,根据动量守恒方程建立水平段流动的压力梯度基本方;通过不同位置的采液指数变化表征水平井筒中的流动与油藏渗流的耦合,考虑孔沿入流情况下的管壁摩阻系数,建立一套系统的水平井水平段压降计算模型及方法。水平段压力损失由摩阻压力损失、加速压力损失、混合压力损失以及势能压力损失等四部分组成。

该部分主要计算不同产量下水平井水平段的压降、压降梯度、压力分布、梯度分布、径入流量分布、流量分布、流速分布等动态数据,分析各因素对这些参数分布的影响;对产量和水平段长两个因素对水平段总压降的影响进行敏感性分析。

• 水平井流动摩阻系数计算

• 水平井水平段流动压降预测

• 水平井垂直段流动压降预测

◆水平井完井方式优选与工艺设计

水平井完井方式的优选需要考虑气藏地质特征、流体物性、生产方式和产能要求等。另外井壁稳定性和出砂风险评估对于选择水平井完井方式也具有重要的影响。进行气井水平井井壁稳定性分析和出砂风险评估;初步优选合适的水平井完井方式;不同完井方式的表皮系数及产能比评价;水平井完井方式和完井机械筛管的优选。

考虑井筒流动与地层流动的耦合,优选射孔井段及射孔参数。设计机械筛管与砾石充填参数。进行完井工程的系统设计。

• 地层砂特性分析

• 机械筛管选型与规格设计

• 机械筛管缝宽/挡砂精度设计

• 砾石充填砾石尺寸优选

• 水平井射孔参数设计

◆水平井不同完井方式的表皮系数和产能比评价

不同水平井完井方式在井底造成的附加阻力区域不同,因此造成的表皮系数也不相同。不同的水平井完井方式对水平井产能的影响不同。在均满足技术要求的同时,水平井完井方式的选择应考虑表皮系数最小或完井产能比最高的完井方式。根据上述分析,不同水平井完井方式的产能评价是水平井完井方式优选的必要步骤。

本套技术包含了不同完井方式下油井水平井、气井水平井附加表皮系数、流动压降及完井产能比的预测与评价以及敏感性分析。

• 水平井不同完井方式表皮系数计算

• 水平井基本产能分析与评价

• 水平井不同完井方式产能比预测

◆水平井裸眼井壁稳定性分析
水平井井壁是否稳定关系到水平井在开采过程中的生产动态。如果在生产条件下,水平井井壁能够保持稳定,则不必考虑井壁坍塌的风险以及相应的处理措施。否则,就需要采取措施规避井壁坍塌风险。在进行水平井完井方式优选时需要考虑井壁的稳定性。因此,在进行水平井完井方式优选之前,首先需要预测生产条件下的井壁稳定性,预测结果将会对水平井完井方式的选择产生重要的影响。

本套技术采用体积密度法、抗压强度法、Mohr-Coulumn剪切应力分析法、Von-Mesis剪切应力分析法等四种评价方法。

◆水平井井壁出砂风险评估
对尚未全面开发的疏松砂岩油气藏区块,无论从生产安全还是节约成本角度考虑,利用出砂风险评估技术,对油气田进行出砂评价十分重要。不必要的防砂措施会增大完井成本和降低油气井产量。这些论证十分有利于油田开发的早期科学决策,避免投资风险,有助于筛选合理的防砂方法和工艺技术。

水平井出砂风险评估即利用经验定性出砂预测技术对生产过程中水平井的出砂可能性进行定性评估。目前定性出砂预测主要是使用一些经验方法如声波时差、地层孔隙度等某一项或单项指标来预测地层是否可能出砂,预测结果为定性结果。
出砂风险评估主要根据岩石的物性、弹性参数及现场经验对易出砂地层进行预测,由于方法简单实用,国内外学者对此法进行了大量的研究。经验出砂预测法主要包括声波时差法、出砂指数法、斯伦贝谢比法和组合模量法等,是一种定性出砂预测方法。主要通过测井资料分析、室内岩心是试验、现场资料统计分析和必要的计算来预测地层是否可能出砂。

• 测井资料处理

• 地层岩石力学参数计算

• 出砂风险性评估

 

◆水平井合理流压和产量确定

确定水平井生产的合理流压范围的底限。从两个角度考虑计算合理流压,一方面通过对流入动态修正及修正IPR方法计算最低流压,另一方面根据泵等抽油设备的充满程度要求确定最低流压,两者进行比较可得到最终的合理流压底限值。该部分还可以对生产气油比对合理流压底限值的影响进行敏感性分析计算。

该模块用来确定水平井生产的合理流压范围的底限。从两个角度考虑计算合理流压,一方面通过对流入动态修正及修正IPR方法计算最低流压,另一方面根据泵等抽油设备的充满程度要求确定最低流压,两者进行比较可得到最终的合理流压底限值。该部分还可以对生产气油比对合理流压底限值的影响进行敏感性分析计算。

◆水平井举升系统优化设计

包括水平井自喷生产系统设计与分析,水平井抽油机人工举升工艺设计与工况分析,水平井电潜泵人工举升工艺设计与工况分析,水平井螺杆泵井人工举升工艺设计与工况分析以及其它采油工艺技术。

HoriPro软件主要特点


  • 采用最新开发工具Microsoft Visual Studio.net开发完成,界面友好,操作方便

  • 标准的Windows应用程序, 符合软件工程原理

  • 所有计算结果自动生成计算报告和报表,与Office办公软件无缝连接

  • 支持所有图形的保存、表格的导出,方便计算结果的后处理

  • 软件运行环境:中文Windows 2K/XP操作系统,Office 2K/XP,IE 5.0以上版本,1024×768分辨率
 

维护:鼎点软件 | 电话:0532-86981910,18669884860 | 邮箱:dongcy@upc.edu.cn

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