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        潛油電泵井產(chǎn)能預(yù)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)

        2020-10-03 11:27:20羅代亮
        化工管理 2020年16期
        關(guān)鍵詞:電泵

        羅代亮

        (中原油田石油工程技術(shù)研究院,河南 濮陽(yáng) 457001)

        0 引言

        目前潛油電泵機(jī)組已經(jīng)系列化,但每口油井的參數(shù)不同[1],潛油電泵在推薦范圍以外工作可能會(huì)使電機(jī)過載或欠載,嚴(yán)重時(shí)可能損壞系統(tǒng)。通過開發(fā)軟件進(jìn)行潛油電泵選擇優(yōu)化,充分考慮井況和影響油泵選擇的主要因素,高效率準(zhǔn)確地計(jì)算出可靠的潛油電泵機(jī)組型式[2],采用簡(jiǎn)單易學(xué)的Visual Basic 語(yǔ)言,開發(fā)出潛油電泵選井設(shè)計(jì)軟件[3,4],優(yōu)化潛油電泵機(jī)組參數(shù),滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

        1 界面設(shè)計(jì)

        1.1 潛油電泵選井選泵軟件界面設(shè)計(jì)

        軟件包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、氣體計(jì)算、產(chǎn)能預(yù)測(cè)、機(jī)組選型設(shè)計(jì)等多個(gè)部分(圖1)。本文介紹產(chǎn)能預(yù)測(cè)部分設(shè)計(jì)功能,基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置見表1。

        圖1 潛油電泵選井軟件計(jì)算界面

        表1 基礎(chǔ)參數(shù)屬性列表

        1.2 產(chǎn)能預(yù)測(cè)界面設(shè)計(jì)

        在產(chǎn)能預(yù)測(cè)功能區(qū),設(shè)置1 個(gè)Frame 控件、7 個(gè)Label 控件、2個(gè)ComboBox控件、5個(gè)TextBox控件。其中,分離器配用可選,油井滲流類型包括純液硫、油氣兩相滲流、油氣水滲流三種類型可選,設(shè)計(jì)泵吸入口氣液比由“氣體計(jì)算模塊”得到,預(yù)測(cè)結(jié)果包括泵吸入口壓力、油層中部流壓、預(yù)測(cè)油井產(chǎn)能三項(xiàng)(圖2)。各控件的屬性及參數(shù)值設(shè)置如表2 所示。

        圖2 產(chǎn)能預(yù)測(cè)界面

        表2 產(chǎn)能預(yù)測(cè)Frame中主要控件及屬性列表

        2 油、氣、水三相滲流時(shí)產(chǎn)能預(yù)測(cè)計(jì)算方法

        2.1 油、氣、水滲流時(shí)的預(yù)測(cè)公式

        油、氣、水滲流時(shí)流壓由式1-4 確定。

        式中:Qb為飽和壓力下的油井產(chǎn)量(m3/d);Qmi為油氣滲流時(shí)理論最大產(chǎn)量(m3/d);Jo為采油指數(shù)(m3/(MPa·d));Pb為飽和壓力(MPa);PR為地層壓力(MPa);Qmax為純油滲流時(shí)的最大產(chǎn)量(m3/d);Q 為油井產(chǎn)量(m3/d);fw為含水率(%);Pwf為流壓(MPa)。

        2.2 油、氣、水滲流時(shí)的計(jì)算

        (1)普通賦值語(yǔ)句:是把制定的參數(shù)值賦給某個(gè)變量或某個(gè)帶有屬性的對(duì)象,是為變量和控件屬性賦值的主要方法。如式1 中對(duì)飽和壓力下的油井產(chǎn)量計(jì)算,油井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中包括了采油指數(shù)、飽和壓力、地層壓力三個(gè)數(shù)據(jù),在參數(shù)設(shè)置分別是cyzs.Text(假 設(shè) 為52m3/(MPa·d)),bhyl.Text(假 設(shè) 為8MPa),dcyl.Text(假設(shè)為11MPa),式1 的程序編輯為Qb=Val(cyzs.Text)(Val(dcyl.Text)-Val(bhyl.Text)),因?yàn)橘x值語(yǔ)句兼有計(jì)算與賦值的雙重功能,所以此例飽和壓力下的油井產(chǎn)量的輸出結(jié)果156m3/d。

        (2)情況語(yǔ)句:一般格式采用“Select Case(測(cè)試表達(dá)式):Case(表達(dá)式表列):語(yǔ)句塊:…:End Select”。

        流壓的計(jì)算就需要用到這一方法,在油、氣、水三相滲流中,流壓計(jì)算分為了三個(gè)區(qū)間,見式(4)(5)(6),在代碼編寫過程中以Select Case 開頭,以End Select 結(jié)束。代碼編寫示例:

        Select Case Q ′情況語(yǔ)句,提出測(cè)試值為Q

        Case Is > 0 and≤Qb ′當(dāng)0 <Q≤Qb,進(jìn)行下一步處理

        Pwf =PR-Q/Jo ′賦值語(yǔ)句,將式(4)右側(cè)計(jì)算結(jié)果賦值給流壓

        Case Is > Qb and≤Qmi ′當(dāng)Qb <Q≤Qmi,進(jìn)行下一步處理…… ′賦值語(yǔ)句,將式(5)右側(cè)計(jì)算結(jié)果賦值給流壓

        Case Else ′其他情況時(shí),進(jìn)行下一步處理

        …… ′賦值語(yǔ)句,將式(6)右側(cè)計(jì)算結(jié)果賦值給流壓

        End Select ′結(jié)束

        (3)循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句:比如For 循環(huán)結(jié)構(gòu)、While 循環(huán)結(jié)構(gòu)、Do循環(huán)結(jié)構(gòu),對(duì)復(fù)雜的需不斷重復(fù)計(jì)算的部分,在程序設(shè)計(jì)中采用循環(huán)結(jié)構(gòu),體現(xiàn)出軟件計(jì)算優(yōu)勢(shì)。

        3 應(yīng)用舉例

        3.1 已知條件

        根據(jù)《SY/T 5904—2004 油井電泵選井原則及選泵設(shè)計(jì)方法》,附錄有潛油電泵選井原則及選泵設(shè)計(jì)方法示例。已知條件:天然氣相對(duì)密度0.6,原有相對(duì)密度0.86,飽和壓力8MPa,地層壓力11MPa,井底溫度50℃,油層中部深度1120m,油壓1.2MPa,泵掛深度950m,采油指數(shù)52m3/(MPa·d),含水率80%,天然氣壓縮系數(shù)0.86,生產(chǎn)氣油比65m3/m3。示例中,取泵吸入口氣液比25%,查圖得到泵吸入口壓力2.65MPa,油層中部流壓4.3MPa,按油氣水滲流類型計(jì)算產(chǎn)量為335m3/d。

        3.2 軟件計(jì)算

        軟件計(jì)算結(jié)果見圖3。

        圖3 軟件計(jì)算結(jié)果

        在配套分離器,設(shè)計(jì)泵吸入口氣液比25%的條件下,利用軟件進(jìn)行不同滲流類型的產(chǎn)能預(yù)測(cè),結(jié)果見表3。

        表3 不同滲流類型預(yù)測(cè)結(jié)果

        從計(jì)算結(jié)果看,軟件計(jì)算出的各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確,且利用軟件計(jì)算節(jié)約人工,操作方便,計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表4。

        表4 計(jì)算結(jié)果對(duì)比表

        4 結(jié)語(yǔ)

        相比常規(guī)計(jì)算方式,該軟件可視化程度高,操作方便,可快速完成計(jì)算,結(jié)果準(zhǔn)確,適用于潛油電泵選井選泵設(shè)計(jì)。但是,設(shè)計(jì)結(jié)果依賴于潛油電泵井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的掌握,動(dòng)態(tài)跟蹤潛油電泵井生產(chǎn)數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

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