【正文】 Williams在上述研究基礎上，針對 裂縫性氣藏 ，提出了預測現(xiàn)在和將來的氣井流入動態(tài)。 71 第一節(jié) 氣井流入動態(tài) 預測將來值： 0?S ?????????????ifrirfqqm a xm a x??0?S ????????????? )(m a xm a x ifqqrirf??0?S ????????????? )(m a xm a x ifqqrirf??(2)裂縫性氣藏 72 井筒多相流理論： 研究各種舉升方式油井生產(chǎn)規(guī)律基本理論 研究特點： 流動復雜性、無嚴格數(shù)學解 研究途徑： 基本流動方程 實驗資料相關因次分析 近似關系 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 73 一、基本能量方程 氣體穩(wěn)定流動 ：在所討論的管段內(nèi)（熱力體系內(nèi)），任何斷面上氣體的 一切參數(shù) 都 不隨時間變化 。 圖 22 流體流動示意圖 222221211122m ghmvVpEWqm ghmvVpE????????? 對于 m千克質(zhì)量的氣體，截面 2之間的能量平衡關系式為： 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 74 對于單位質(zhì)量流體，氣體穩(wěn)定流動方程式的微分形式為： 0)( ????? wIddWgdhv dvdp?對于井筒與水平成 ?角的傾斜井，以 dL表示實長，以 dh表示實高，則 dh=dLsin?，直接代入上式得： 0)(s i n ????? wIddWgdLv dvdp ??一、基本能量方程 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 75 dLIddLv dvgdLdp w )(s i n ????? ????fac cel dLdpdLdpdLdpdLdp ??????????????????????為簡化計算，假設 dW=0，則氣體穩(wěn)定流動能量方程式為： 一、基本能量方程 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 76 二、井筒摩阻計算 單相流體（水或氣），計算管內(nèi)摩阻的達西阻力公式為： dLfvIw 22?dLdfvId w 2)(2?確定式中的摩阻系數(shù)，可以查圖版或通過公式計算。 摩阻系數(shù) 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 77 單相管流 Moody圖 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 78 ⒈ Colebrook公式 )Re g (fDDf?? ????該公式覆蓋完全粗糙管、光滑管和過度區(qū)三個流態(tài)區(qū)域。 當 Re相當大時 ,該公式即轉化為適用于完全粗糙管的Nikuradse公式： ?? ?Df二、井筒摩阻計算 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 79 二、井筒摩阻計算 )Re g ( ??? Df ?⒉ Jain公式 Jain公式覆蓋完全粗糙管、光滑管和過渡區(qū)三個流態(tài)區(qū)，為目前計算所廣泛采用。 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 80 ) /l g (21 ADf??? ?8 9 8 1 0 9 )Re1 4 (8 2 5 )(?? DA?gggscscDqTp??????????? 第二節(jié) 氣體井筒穩(wěn)定流動能量方程 二、井筒摩阻計算 3. Chen公式 81 氣體通過氣嘴時 沒有位能 變化 ， 也沒有 功 的輸入或輸出 ，摩擦損失 也可忽略不計 ， 但 動能變化 在此起重要作用 。 氣體穩(wěn)定流動能量方程可以寫為 : 01 ?? v d vdp?氣嘴 ：泛指氣體通過的任何一種限流或節(jié)流裝置。 第三節(jié) 氣體通過氣嘴的流動 82 從工程熱力學的絕熱過程觀點分析： Kpp 111 )(?? ?2122 vv ??同時： 則： ])(1[112 112112KKpppKKv ?????])())[(1(11221211213KKKgsc ppppKKZTdpq ??????第三節(jié) 氣體通過氣嘴的流動 83 臨界流速 ：通過氣嘴出口端面的流速達到該端面下的音速時的流速。 112 )12( ???KKKpp112 )12( ???KKKpp 時，為臨界流； )12( 112 ????KKKpp相對密度為 的天然氣 12 ?pp通常 時，就認為已達到 臨界流動 。 第三節(jié) 氣體通過氣嘴的流動 84 當上游壓力 P1和氣嘴直徑一定時，一旦出口端面上的速度大于音速，氣流的壓力波就不能反饋影響上游，氣嘴出口與入口之間的壓力差就不能增大。此時，通過氣嘴的氣流量達到最大值。 ])12()12)[(1( 111211213m a x????????? KKKg KKKKZTdpq?第三節(jié) 氣體通過氣嘴的流動 85 氣井生產(chǎn)系統(tǒng)分析 一般采用節(jié)點系統(tǒng)分析（ Nodal Systems Analysis）方法。它是運用 系統(tǒng)工程理論 研究氣田開發(fā)系統(tǒng)的氣藏工程、采氣工程和氣田集輸工程之間壓力、流量關系的方法。 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 86 一、節(jié)點系統(tǒng)分析原理 1. 氣井系統(tǒng)生產(chǎn)過程 ① 滲流 過程； ② 通過 射孔孔眼 的流動過程； ③ 舉升過程； ④ 通過 節(jié)流裝置 的流動過程； ⑤ 地面 水平或傾斜管流過程。 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 87 節(jié)點系統(tǒng)分析法： 應用系統(tǒng)工程原理，把整個油井生產(chǎn)系統(tǒng)分成若干子系統(tǒng)，研究各子系統(tǒng)間的相互關系及其對整個系統(tǒng)工作的影響，為系統(tǒng)優(yōu)化運行及參數(shù)調(diào)控提供依據(jù)。 節(jié)點劃分依據(jù)： 不同的流動規(guī)律相關式 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 88 3. 氣井生產(chǎn)系統(tǒng)的模擬分析 求解點的選擇： 主要取決于所要研究解決的問題。 求解點： 為使問題獲得解決的節(jié)點。 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 89 協(xié)調(diào)曲線示意圖 05101520250 10 20 30 40 50 60 70產(chǎn) 量壓力節(jié)點流入曲線 節(jié)點流出曲線 協(xié)調(diào)點 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 90 氣井生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化分析 就是通過對多個影響參數(shù)的敏感性分析和必要的調(diào)整、改造，使氣井在 最佳 的生產(chǎn)狀態(tài)下生產(chǎn)。 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 91 二、氣井節(jié)點系統(tǒng)分析法的應用 ⑴ 對已鉆新井，根據(jù)預測的氣井流入動態(tài)曲線，選擇完井方式和有關參數(shù)，確定油管尺寸和合理生產(chǎn)壓差； ⑵ 優(yōu)選氣井在一生產(chǎn)狀態(tài)下的最佳控制產(chǎn)量； ⑶ 對生產(chǎn)井進行系統(tǒng)優(yōu)化分析，迅速找出限產(chǎn)原因，提出有針對性的改造和調(diào)整措施； 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 92 END 二、氣井節(jié)點系統(tǒng)分析法的應用 第四節(jié) 氣井節(jié)點系統(tǒng)分析 ⑷ 確定氣井停噴時的生產(chǎn)狀態(tài)，從而分析停噴原因； ⑸ 確定氣井轉入人工舉升采氣的最佳時機，同時有助于人工舉升采氣方式優(yōu)選； ⑹ 對于各種產(chǎn)量下的開采方式進行經(jīng)濟分析，尋求最佳生產(chǎn)方案和最大經(jīng)濟效益。