[发明专利]一种可悬挂式井下旋流气液分离组合举升系统分析方法

说明书

本发明属于油田开采技术领域，公开了一种可悬挂式井下旋流气液分离组合举升系统分析方法，通过设定分流比计算旋流气液分离器分离后的气路流量和压力，液气两相总流量、含气率和压力；通过迭代计算判断采气油管满足携液要求后，计算得到液‑气引射泵的气路吸入口产出气量和压力；通过设定电泵机组特性参数迭代计算其出口的液路流量和压力，得到液‑气引射泵动力液压力和动力液量；迭代优化设计液‑气引射泵工艺参数，判断出口压力和流量条件下液‑气引射泵运行区间，直至设计参数在合理运行区间，最后迭代计算沿程油管压损至井口，直至油压大于流程回压结束。本发明建立的方法可指导井下旋流气液分离工艺参数设计、生产控制和系统协调分析。

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，具体的说，是涉及一种可悬挂式井下旋流气液分离组合举升系统分析方法。

背景技术

海上油田高气液比油井(含气含量＞60％)面临常规电泵井举升效率低，严重时发生“气锁”，严重影响油井正常生产等问题。目前常用举升方法可处理气体含量为0％-60％井况，主要有以下3种：1)常规气液分离器适用于泵吸入口处气体含量＜30％的井况；2) 气体分离大师可处理泵吸入口处气体含量30％-50％的井况，当气体含量增加分离效率下降明显。3)气体处理器通过井下增压将气体压缩并溶解在原油中，适用于含油率＞80％的井况。

对于井下工况气体含量高于60％时前人提出多种解决方法，如：专利文献CN107420084 A提出了一种可悬挂式的实时调控井下气液分离组合举升系统，具有作业施工简单，处理液量大等特点，可广泛应用于海上高气液比油井举升工艺中。专利文献CN207017952 U提出了一种新型海上可调控的井下气液分离举升工艺管柱，该工艺管柱具有作业施工简单，处理液量及处理气量大等特点，可广泛应用于海上积液气井排液采气举升工艺中。但以上两个专利仅给出了工艺管柱结构，未给出系统协调分析方法。

井下气液分采系统协调分析既可有效解决各子系统的高效区间运转，又有可实现气液分离器、电泵、排液/排气系统平稳运行，是井下气液分采工艺技术必不可少的一项技术环节，有必要建立一套可指导井下旋流气液分离工艺参数设计、生产控制及系统分析的方法。本申请以专利文献CN 107420084 A给出的工艺管柱为背景，建立一套系统分析方法。将该系统中井下旋流气液分离器、电泵机组、采气管携液及引射排采系统四部分作为整体研究对象，提出一种基于压力、气量和液量的系统分析方法，可指导井下气液分离工艺参数设计和生产控制。

发明内容

本发明要解决的是子系统生产不协调、系统运行效率低或严重时井下气液分采工艺失败等技术问题，提供了一种可悬挂式井下旋流气液分离组合举升系统分析方法，该系统分析方法思路清晰、计算方法可靠、系统协调控制简单，可广泛应用于海上高气液比油井举升工艺设计及分析中。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种可悬挂式井下旋流气液分离组合举升系统分析方法，包括如下步骤：

步骤一：给定目标产液量Q_il，目标产气量Q_ig，油藏静压P_i；给定旋流气液分离器入口的含液率f_l，给定地层温度T_i；

步骤二：令电泵机组的下深为H_j，令旋流气液分离器的下深为h_j，其中，j代表迭代次数，为从1开始的正整数，H₁为给定的电泵机组下深初值，h₁为给定的旋流气液分离器下深初值；给定井口回压P_c；

步骤三：根据目标产液量Q_il，目标产气量Q_ig，油藏静压P_i计算井底流压P_wf；