本發(fā)明涉及一種淺層稠油油藏單相流螺桿泵舉升的預判方法，屬于油田開采
技術領域：
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背景技術：
：對于淺層稠油油藏的生產開發(fā)，油井自噴能力有限，而采用機抽等手段是常用手段。在多種機械泵的應用中，螺桿泵由于其卓越的性能-高泵效，地面設備簡單，無污染、噪聲小，適應的原油粘度范圍廣，操作方便等優(yōu)勢，被廣發(fā)用來進行淺層油藏的生產開發(fā)。螺桿泵優(yōu)越的性能，也導致了其適用條件有一定的限制。一般螺桿泵能夠舉升的原油粘度范圍是低于8000mPa·s，揚程范圍一般是1800m以內，雖然現(xiàn)階段也有超深井的螺桿泵，但是本身推廣性較小。當對一口井進行稠油舉升生產的時候，不能正確的選擇舉升泵，會無形之間增加工作量；選擇了螺桿泵，或許超負荷運載會破壞螺桿泵，從而造成油田單位的經濟損失。為此，需要一套方法來判斷是否能夠采用螺桿泵進行生產，而本方法是針對不含氣、不含水的邊遠淺層稠油油藏區(qū)塊的生產開發(fā)。技術實現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術中的技術問題，本發(fā)明提供一種淺層稠油油藏單相流螺桿泵舉升的預判方法，該方法是針對原油粘度較高的，不含氣、不含水的淺層稠油油藏，能否采用螺桿泵舉升生產的一種判斷方法，為現(xiàn)場淺層稠油是否采用螺桿泵生產開發(fā)給予一定的指導。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種淺層稠油油藏單相流螺桿泵舉升的預判方法，該方法包括以下步驟：步驟一、選擇適宜深度的油井進行螺桿泵生產，其中油井的深度小于或等于1800米；步驟二、確定生產開發(fā)的油藏油井相關參數(shù)，并確定螺桿泵的揚程、舉升速度，所述油藏油井相關參數(shù)包括油藏深度、日產量、油管直徑、抽油桿直徑、液體密度、井底原油粘度；步驟三、獲取原油密度、當?shù)氐闹亓铀俣戎狄约坝途@井過程中與地層的傾角，進行計算重力壓損；步驟四、將油井進行分段計算，分別計算出每段的液體粘度；步驟五、通過每段的液體粘度和下式計算出每段的雷諾數(shù)，再查莫迪圖獲取相應的阻力系數(shù)；式中：Re為雷諾數(shù)，無因次量；vm為平均速度，m/s；d為抽油桿直徑，m；D為油管直徑，m；ρl為液體密度，kg/m3；μl為液體粘度，mPa·s；步驟六、通過上述步驟獲取的阻力系數(shù)和下式計算每段的摩阻壓力梯度，再獲取每段的摩阻損失；式中：τf為摩阻壓力梯度，Pa/m；λ為阻力系數(shù)，無因次；vl為在該管段的平均壓力和平均溫度下，液相的平均流速，m/s；ρl為液體密度，kg/m3；D為油管直徑，m；d為抽油桿直徑，m；步驟七、將每段的摩阻損失進行求和得到總的摩阻損失，再將總的摩阻損失和重力壓損求和得到沿程損失；步驟八、將沿程損失和步驟二得到的螺桿泵的揚程進行比較，若沿程損失大于螺桿泵揚程，即螺桿泵不能舉升；反之，螺桿泵可以用于舉升。進一步的是，所述步驟四具體為：A、將油藏深度劃分為若干段，B、現(xiàn)場測定粘溫關系和地溫梯度；C、根據每段的深度確定每段的溫度；D、最后確定每段的液體粘度。本發(fā)明的有益效果：該方法是針對原油粘度較高的，不含氣、不含水的淺層稠油油藏，能否采用螺桿泵舉升生產的一種判斷方法，為現(xiàn)場淺層稠油是否采用螺桿泵生產開發(fā)給予一定的指導。具體實施方式本發(fā)明的一種淺層稠油油藏單相流螺桿泵舉升的預判方法，該方法包括以下步驟：步驟一、選擇適宜深度的油井進行螺桿泵生產，其中油井的深度小于或等于1800米；因井深超過1800m的油井不宜采用螺桿泵進行抽油生產；步驟二、確定生產開發(fā)的油藏油井相關參數(shù)，并確定螺桿泵的揚程、舉升速度，所述油藏油井相關參數(shù)包括油藏深度、日產量、油管直徑、抽油桿直徑、液體密度(其為油水混合液的平均密度)、井底原油粘度；其中油藏深度可計算螺桿泵的揚程，比如1600米的揚程為16MPA，其日產量、油管直徑、抽油桿直徑可通過管流的舉升通用公式(流量/管道橫切面積就是線速度)確定舉升速度；步驟三、獲取原油密度、當?shù)氐闹亓铀俣戎狄约坝途@井過程中與地層的傾角，進行計算重力壓損；步驟四、將油井進行分段計算；其中在舉升過程中由于地溫梯度的存在，原油粘度隨著溫度的下降而上升，增加了流動摩阻，需要考慮地層溫度影響，引入原油的粘溫關系和地溫梯度，即用分段計算摩阻損失，每一段距離內取粘度的平均值開展計算；分別計算出每段的液體粘度；步驟五、通過每段的液體粘度和下式計算出每段的雷諾數(shù)，再查莫迪圖獲取相應的阻力系數(shù)；式中：Re為雷諾數(shù)，無因次量；vm為平均速度，m/s；d為抽油桿直徑，m；D為油管直徑，m；ρl為液體密度，kg/m3；μl為液體粘度，mPa·s；平均速度vm即為步驟二確定的舉升速度；其中莫迪圖如表1：表1：雷諾數(shù)與阻力系數(shù)的對應關系步驟六、通過上述步驟獲取的阻力系數(shù)和下式計算每段的摩阻壓力梯度，再獲取每段的摩阻損失；其中因為是單相流舉升，油藏產油中不含氣、不含水，因此采用Griffith方法，見下式進行沿程摩阻的計算并獲取相關參數(shù)：式中：τf為摩阻壓力梯度，Pa/m；λ為阻力系數(shù)，無因次；vl為在該管段的平均壓力和平均溫度下，液相的平均流速，m/s；ρl為液體密度，kg/m3；D為油管直徑，m；d為抽油桿直徑，m。液相的平均流速即為步驟二確定的舉升速度；步驟七、將每段的摩阻損失進行求和得到總的摩阻損失，再將總的摩阻損失和重力壓損求和得到沿程損失；其中，螺桿泵舉升稠油過程的沿程損失壓降，見下式，沿程壓降損失主要分為重力損失ρ液gsinθ，摩阻損失加速度損失三個部分；對三個部分壓降損失進行分析，因為其螺桿泵舉升過程是勻速過程，加速度的變化量基本可以忽略，所以基本沿程損失來源于摩阻損失和重力損失組成，如下式；步驟八、將沿程損失和步驟二得到的螺桿泵的揚程進行比較，若沿程損失大于螺桿泵揚程，即螺桿泵不能舉升；反之，螺桿泵可以用于舉升。為了計算更佳精確，優(yōu)選的實施方式是，所述每段的深度為100米。因為在舉升過程中由于地溫梯度的存在，原油粘度隨著溫度的下降而上升，增加了流動摩阻，需要考慮地層溫度影響，即所述步驟四具體為：A、將油藏深度劃分為若干段，B、現(xiàn)場測定粘溫關系和地溫梯度；C、根據每段的深度確定每段的溫度；D、最后確定每段的液體粘度。下面結合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1以新疆油田某區(qū)塊某井為例進行螺桿泵的舉升原油能力判斷，S100、該井區(qū)的油藏深度是1600m，在常規(guī)螺桿泵舉升范圍內，則進行螺桿泵生產；S200、確定生產開發(fā)的油藏油井相關參數(shù)(如表2)，并現(xiàn)場測定粘溫關系和地溫梯度；表2日產量3m3/d可以確定出舉升速度是0.0176m/s，油藏深度可以確定出螺桿泵的揚程12.65MPA，S300、獲取原油密度、當?shù)氐闹亓铀俣戎狄约坝途@井過程中與地層的傾角，進行計算重力壓損；S400、將油井進行分段計算，將原油粘度按照油藏深度與原油粘度的關系，每100m做一個分段，每100m做一個原油粘度的平均值，將不同井深階段的原油粘度按梯度計算，再根據現(xiàn)場測定粘溫關系和地溫梯度確定每段的粘度；S500、通過每段的粘度和下式計算出每段的雷諾數(shù)(結果如表3)；式中：Re為雷諾數(shù)，無因次量；vm為平均速度，m/s；d為抽油桿直徑，m；D為油管直徑，m；ρl為液體密度，kg/m3；μl為液體粘度，mPa·s；表3深度m平均計算深度m溫度，℃粘度，mPa·sRe0////1005013.8652.145027630.18369820015016.1951.9060940030.20672530025018.5251.687421080.23351440035020.8551.4880753390.26479650045023.1851.307123260.30145360055025.5151.1436313210.34454970065027.8450.9966660010.39535580075030.1750.865293780.45537990085032.5050.7485811360.526378100095034.8350.6455945480.6103471100105037.1650.5554004950.7094641200115039.4950.4770654570.82595912651232.541.417250.4207048920.93661S600、再查莫迪圖獲取相應的阻力系數(shù)；通過表1雷諾數(shù)與摩擦阻力對應關系可以看出屬于層流，通過上述步驟獲取的阻力系數(shù)和下式計算每段的摩阻壓力梯度，再獲取每段的摩阻損失(結果如表4)；式中：τf為摩阻壓力梯度，Pa/m；λ為阻力系數(shù)，無因次；vl為在該管段的平均壓力和平均溫度下，液相的平均流速，m/s；ρl為液體密度，kg/m3；D為油管直徑，m；d為抽油桿直徑，m；表4S700、將每段的摩阻損失進行求和得到總的摩阻損失，通過表4可以看出：總的摩阻損失＝每段的摩阻損失的和＝0.544MPa；又因沿程壓降損失＝摩阻損失+重力損失+加速度損失，因為其螺桿泵舉升過程是勻速過程，加速度的變化量基本可以忽略，所以基本沿程損失來源于摩阻損失和重力損失組成；所以沿程損失＝摩阻損失+重力損失+加速度損失＝11.93MPa；S800、將步驟S200得到的螺桿泵的揚程12.65MPA與步驟S700計算得到的沿程損失11.93MPa進行判斷，螺桿泵的揚程12.65MPA大于沿程損失11.93MPa，則螺桿泵揚程是可以滿足該沿程損失，可以舉升。當前第1頁1 2 3