聚合物驱抽油机井参数优化设计研究 第3页
第2章 有杆泵采油系统设计
游梁式抽油机有杆泵采油是有杆泵采油系统中最重要的，主要通过抽油机悬点的往复运动，通过抽油杆将地面动力传递给井下柱塞泵，以此将井下液体举升到地面。
2.1 油井流入动态
准确预测油井产能是确定油井合理工作制度的依据，也是分析油井动态的基础。
2.1.1 单向液流
测试点的井底流压大于堡和压力时，油藏内为单相液体渗流，油井产能可按下式计算：
（2-1）
（2-2）
式中 qL—产液量，m3/d；
pwf—井底流压，MPa；
JL—产液指数，m3/(dMPa)；
qLtest—测试产液量，m3/d；
—地层平均压力，MPa；
pwftest—测试压力，MPa。
2.1.2油气水三相渗流IPR方程
对于注水开发的油藏，油气水三相同时存在。Petrobras根据油流Vegol方程，从几何学角度导出油气水三相渗流时的IPR曲线及井底流压和采油指数计算式。Petrobras方法计算综合IPR曲线的实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均分子值。当已知测试点计算采液指数时，可按产量加权平均；当预测产量或流压时，可按流压加权平均。
（2-3）
（2-4）
（2-5）
若0<qL≤qb,则有：
（2-6）
若qb<qL≤qomax, 按流压加权平均进行推导，用组合IPR曲线计算，用恒定的生产指数公式计算，则有：
（2-7）
若qomax <qL≤qLmax,综合曲线的斜率可近似为常数，则有：
（2-8）
式中 qb—原油饱和压力下的产液量，m3/d；
qomax—流压为零时的最大产油量，m3/d；
qLmax—流压为零时的最大产液量，m3/d；
qL—产液量，m3/d；
fw—含水率；
JL—产液指数，m3/(dMPa)。
当测试流压pwftest≥pb时
（2-9）
当pwftest<pb时
（2-10）
式中 qLtest—测试产液量，m3/d；
A—相关系数。
（2-11）
2.1.3聚驱油井流入动态方程
聚合物溶液的流变性可用幂律模式来描述，假设条件为：
（1）油藏是均质等厚的，油层厚度与渗透率为常数；
（2）忽略重力、系统的压缩性；
（3）地层流体的流变性符合幂律定律。
根据己知条件，可推导出幂律流体在多孔介质中稳定渗流的油井流入动态方程：
（2-12）
式中Q—油井产量，m3/d；
h—油层有效厚度，m；
pe—泄油边界处压力，MPa；
pwf—井底流压，MPa；
Re—泄油半径，m；
Rw—井筒半径，m；
N—流性指数；
Kr—沿径向方向的渗透率；
μeff—液体的有效粘度。
（2-13）
式中 为多孔介质的孔隙度。
2.2供采协调匹配
抽油机井在进行抽汲参数设计时，必须保证地层和井筒的协调生产，以抽油泵吸入口处为节点，在泵吸入口处的压力可以存在三条压力曲线：1)泵上油管和抽油杆之间的压力曲线；2)从井口套管到地层的套管压力分布曲线；3)从动液面处到泵吸入口处的压力分布曲线。结合以上三条压力分布曲线，结合地层流入动态曲线(IPR)和泵效η随泵吸入口压力P吸的关系曲线，可进行节点系统分析，寻找地层的供采协调点。
套管内的的压力分布曲线可以采用流入动态曲线拟合方法计算，节点分析方法可用下图表示。
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