PIPESIM軟件在蘇丹油田采油工程方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

孫維娜 （大慶采油工程研究院工程設(shè)計(jì)研究室）

一、前言

Greater Unity油田位于蘇丹共和國北部的尼羅河省，喀土穆西南730公里，距離紅海海岸大約1400km。該地區(qū)地勢平坦，平均海拔為397m，環(huán)境溫度平均為29oC。Greater Unity油田是蘇丹1/2/4區(qū)塊的主力油田之一，由Main Unity、East Unity、Talih及周邊共計(jì)18個(gè)含油區(qū)塊構(gòu)造組成。油田開發(fā)層系分為Ghazal、Zarqa、Aradeiba和Bentiu等四套層系。油田非均質(zhì)嚴(yán)重，油藏類型多，既有層狀邊水油藏又有強(qiáng)底水油藏。目前電泵井占投產(chǎn)井?dāng)?shù)的78%,產(chǎn)量占總產(chǎn)量的89%。

二、節(jié)點(diǎn)分析設(shè)計(jì)

由于Greater Unity油田電泵生產(chǎn)井采用多種國家的電泵，如大慶力神電泵、Reda電泵等，因此收集了共計(jì)16種電泵、48條電泵特性曲線。在系統(tǒng)整理的基礎(chǔ)上，在軟件設(shè)備數(shù)據(jù)庫中成功添加。

首先進(jìn)行井筒模型的建立，從井口油嘴到地層，通過油管連接，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在井底。隨后進(jìn)行黑油模型的建立，應(yīng)用多種公式對地面及地下原油粘度進(jìn)行校正，使黑油模型更接近實(shí)際油藏條件。利用PIPESIM軟件中的節(jié)點(diǎn)分析模塊，進(jìn)行單井的產(chǎn)量擬合，在確定電泵井的流入動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，調(diào)用設(shè)備數(shù)據(jù)庫中各種不同電泵型號的特性曲線，分別對73口電泵生產(chǎn)井的油管尺寸、油嘴尺寸、電泵級數(shù)、電泵頻率進(jìn)行敏感性分析。

以UN44井為例：

①產(chǎn)量擬合

通過PIPESIM軟件擬合計(jì)算，該電泵井實(shí)際產(chǎn)液量為1275 stb/d，擬合節(jié)點(diǎn)產(chǎn)量為1277stb/d，與實(shí)際誤差為1.0%。見圖3。

②油嘴敏感性分析

UN-44井實(shí)際應(yīng)用的油嘴為30mm，通過對30mm、35mm、40mm三種油嘴進(jìn)行敏感性分析可以看出，隨著油嘴尺寸增加產(chǎn)量提高幅度不大，說明對油嘴尺寸不敏感。見圖4。

③油管敏感性分析

UN-44井實(shí)際應(yīng)用的油管內(nèi)徑為76mm，通過對76mm、90.1mm、101.6mm三種油管進(jìn)行敏感性分析可以看出，隨著油管尺寸增加產(chǎn)量提高幅度不大，說明對油管尺寸不敏感，見圖5。

④含水和地層壓力敏感性分析

UN-44井目前含水率為55.9%，地層壓力為1300Psi，通過對不同含水率和不同地層壓力進(jìn)行敏感性分析可以看出，隨著含水上升，地層壓力下降產(chǎn)量下降。見圖6、圖7。

⑤電泵頻率敏感性分析

UN-44井實(shí)際的電泵頻率為 52Hz，通過對 52Hz、57Hz、62Hz三種電泵頻率進(jìn)行敏感性分析可以看出，隨著電泵頻率的增加，產(chǎn)量提高幅度大，說明電泵頻率敏感性較大。見圖8。

⑥電泵級數(shù)敏感性分析

UN-44井實(shí)際的電泵級數(shù)為132級，通過對132級、142級、152級三種電泵級數(shù)進(jìn)行敏感性分析可以看出，隨著泵級數(shù)增加，產(chǎn)量有一定提高，對級數(shù)存在一定敏感性。見圖9。

表1UN44的生產(chǎn)參數(shù)及敏感性分析結(jié)果

在上述敏感性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合該井的生產(chǎn)情況，見表1：該井的含水、動(dòng)液面均在中等水平，可采取提高電泵頻率的措施提高產(chǎn)量。

通過對Main Unity、East Unity等18個(gè)區(qū)塊73口電泵井的產(chǎn)量擬合、油嘴、油管、電泵級數(shù)、頻率敏感性分析表明：油嘴、油管對產(chǎn)量不敏感，級數(shù)和頻率對產(chǎn)量有一定的敏感性。結(jié)合電泵井的產(chǎn)液量、含水及動(dòng)液面等情況，對于需要增產(chǎn)的井，可采取提高頻率或增加電泵級數(shù)措施，但由于增加電泵級數(shù)需要作業(yè)，因此，提液增產(chǎn)應(yīng)以提高頻率為主。

三、結(jié)論：

根據(jù)以上節(jié)點(diǎn)分析結(jié)論，73口電泵井中48口井的電泵生產(chǎn)工作制度合理，可保持目前生產(chǎn)狀態(tài)；15口電泵井可采取提高頻率（VSD）增加產(chǎn)量；6口井采取提高級數(shù)或頻率增加；3口井采取放大油嘴或提高頻率增加產(chǎn)量；1口電泵井可采取放大油嘴提高產(chǎn)量。

通過應(yīng)用PIPESIM軟件對油田電泵生產(chǎn)井生產(chǎn)狀況做出診斷評價(jià)，給出了電泵井生產(chǎn)措施建議。較好提高了方案設(shè)計(jì)科學(xué)性、可操作性，同時(shí)國外每計(jì)算一口油井的節(jié)點(diǎn)分析的價(jià)格為2000美元，我們通過自行添加16種泵型和48條電泵特性曲線對73口電泵井進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析，節(jié)省資金107.44萬元，在節(jié)約成本的同時(shí)對以后國外方案設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)并提高現(xiàn)場管理水平。

[1]白曉東,劉忠付,云慶.利用PIPESIM軟件優(yōu)化阿爾善油田站外集油系統(tǒng)[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì).2007(1)

[2]謝寶林,周慧敏等.PIPESIM軟件在大牛地氣田注醇優(yōu)化中的應(yīng)用.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(5)