PIPESIM软件修正公式的建立——以大牛地气田D66井区气井为例浅析气井注醇量公式的确立

2022-09-28

大牛地气田目前采用的高压集输工艺中, 受各种因素的影响容易生成水合物, 堵塞气井, 影响气井的生产时率。为解决这一问题大牛地气田主要采用加注甲醇的方式来抑制水合物形成。

在生产中以污水含醇量和气井堵塞次数两项参数为依据, 规定甲醇加注量, 虽然可以起到预防气井堵塞的作用, 但不能做到精细化管理, 且缺乏科学性。为更好的优化气井注醇量, 降低甲醇消耗成本, 大牛地气田引进PIPESIM软件对气井注醇量进行模拟。

一、PIPESIM软件介绍

PIPESIM是世界公认的工程应用软件, 是针对油藏、井筒和地面管网一体化的模拟与优化设计软件。PIPESIM软件包能为整个油气生产系统分析提供多相流模拟工具。PIPESIM工具包具有单支管/单井设计和分析、井网与地面管网模拟及从油藏到地面外输点的一体化分析三大功能。可以说, PIPESIM软件包就是一个生产系统优化分析工具和多相流稳态模拟计算器。PIPESIM最大的特点就是系统的集成性和开放性, 它可以模拟从油藏到地面处理站的整个生产系统。

气井节点分析是把气井从气藏至分离器、集输站各个生产环节作为一套完整压力系统来考虑, 就其各个部分在生产过程中的压力损耗进行综合分析的方法[1]。采用PIPESIM软件对气井进行节点分析, PIPESIM软件可以根据目前气井地层压力和产气量预测井筒压力、温度分布;地面管线压力、温度分布;水合物生成温度分布以及水合物形成位置, 对气井的水合物预防起着积极的作用, 还可以预测改变有关主要生产参数以及工作制度, 对水合物生成的影响。图1-1是各项参数填写前的模型图, 红色框中的模型是需要填写各项参数。图1-2是各项参数填写完成后, 模拟出的水合物生成曲线图。

二、PIPESIM软件在冬季的模拟情况

1. 偏差系数拟合

对堵塞气井上调注醇, 使气井正常生产, 对未堵塞气井下调注醇, 在稳定生产的同时有效的节约甲醇, 从而摸索出各单井的临界注醇量, 再使用PIPESIM模拟出各单井的注醇量, 最后计算模拟注醇量与临界注醇量的差值系数。

冬季的环境温度为-20°至-35°, 平均温度为-28°, 使用PIPESIM软件对部分气井进行模拟并调整注醇量, 得出差值系数整理并拟合, 气井的基本参数和条件范围如下表2-1。

通过对下调注醇量数据进行整理, 并根据模拟值与实际值的差值数据画出散点图, 利用线性回归得出趋势线, 其斜率为0.414。如图2-1。

(模拟注醇量-实际注醇量) ÷模拟注醇量=0.414

参考注醇量=模拟注醇量×0.586

2. 系数验证[3]

对99口24小时连续生产正常气井进行反推法验证参考注醇量=模拟注醇量×0.586, 如图2-2。为了在使用修正系数计算出注醇量大概值后的调整范围, 我们在拟合线的上下各画了一条限制线, 下限为计算值的85%, 上限为计算值的115%, 可以看出两条限制线将绝大多数的散点归于其中。这样在实际应用中, 就可以先使用公式 (参考注醇量=模拟注醇量×0.586, ) 计算出注醇量大概值, 再在计算值的85%至115%间对气井注醇量合理值进行动态调整。

通过系数验证看出:以气井实际注醇量为参照, 以误差±15%为标准, 拟合出的冬季修正系数的符合率为87%。模拟注醇量×0.586得出的参考注醇量分别与调整注醇前、后做对比, 参考注醇与调整前对比相差甲醇8.459m3/d, 与调整后对比相差注醇0.62m3/d, 节约甲醇7.839m3/d, 相比单纯的根据污水含醇量对比, 盲目的调整注醇量, 修正系数0.586具有参考意义。

结论

1.在大牛地气田, PIPESIM软件模拟注醇量与实际注醇量相比偏大。

2.在冬季平均环境温度为-28°, 气井平均油压10.29MPa, 平均产气9758m3/d, 平均产液0.61 m3/d, 经现场验证得出PIPESIM软件修正公式为:参考注醇量=模拟注醇量×0.586。

3. 在使用PIPESIM软件指导注醇量时, 可以先通过软件得出模拟值, 再在模拟值的85%至115%间对气井注醇量合理值进行动态调整。

4. PIPESIM软件修正公式及调整方法适用于大牛地气田D66井区87%的气井, 特殊井不适用此公式。

5. 在大牛地气田冬季生产中, 单井注醇量利用PIPESIM软件与修正公式指导进行调整, 相比单纯依据污水含醇量盲目调整, 每口气井可节约甲醇79L/d左右。

摘要：大牛地气田气井生产过程中容易生成水合物, 造成堵塞, 影响气井的生产。生产实际中大牛地气田主要采用加注甲醇的方式来抑制水合物的形成, 美国斯伦贝榭Schlumberger公司开发的PIPESIM软件可以通过对气井及集气流程建模, 确定气井的甲醇加注量, 但由于地区性差异, 该软件在大牛地气田的应用并不好, 存在着模拟值与经验值差别较大的现象。为更好地使PIPESIM软件应用于大牛地气田气井注醇量的指导工作, 通过生产现场得到的大量的气井注醇量经验值, 在冬季生产中进行拟合修正系数, 从而建立了一套适合于大牛地气田D66井区气井的修正公式, 在现实生产中对气井注醇量的调整具有很重要的指导意义, 并可以将该拟合方法在整个大牛地气田推广应用。

关键词：PIPESIM软件,建模,气井,注醇量,大牛地气田,修正公式