采氣工程分析設計決策系統(tǒng)平臺GasProductionAnalysisandDesignSystemWorkbench北京雅丹石油技術開發(fā)有限公司《采氣工程分析設計決策系統(tǒng)平臺》基于氣井產(chǎn)能分析、動態(tài)分析、管流及嘴流動態(tài)分析、生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)點分析、生產(chǎn)動態(tài)預測、水合物生成等理論基礎，根據(jù)氣井生產(chǎn)工程分析設計及采氣工程方案編制的實際需要編制完成的。一、主要功能采氣工程分析設計決策平臺由13個子功能組成：數(shù)據(jù)管理、氣井產(chǎn)能預測、射孔參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)點分析、生產(chǎn)管柱設計與分析、排水采氣工藝設計、井下氣嘴設計、水合物生成預測、生產(chǎn)動態(tài)預測、氣井結(jié)構(gòu)示意圖、井眼軌跡計算、經(jīng)濟評價指標、工程師助手。各系統(tǒng)可分別執(zhí)行相關功能，并有很好的數(shù)據(jù)相互調(diào)用機制。（1）數(shù)據(jù)管理功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，建立豐富的開放式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；（2）氣井產(chǎn)能預測功能：計算氣井的絕對無阻流量，繪制IPR曲線，并對參數(shù)作敏感性分析，用于指導生產(chǎn)；（3）射孔參數(shù)優(yōu)化功能：通過射孔負壓設計，參數(shù)敏感性分析，優(yōu)化射孔彈和射孔參數(shù)；（4）生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)點分析：計算井口、井底、地層的協(xié)調(diào)產(chǎn)量，并對地層壓力，油管尺寸、氣嘴直徑等參數(shù)做敏感性分析；（5）生產(chǎn)管柱設計與分析：在滿足油管安全生產(chǎn)的條件下，計算油管摩阻，抗沖蝕能力，攜液能力，攜砂能力，進行油管優(yōu)選和組合設計；（6）排水采氣工藝設計：對氣舉排液與泡排進行優(yōu)化設計。（7）井下氣嘴設計：設計氣嘴直徑和下入深度，計算井筒積液高度。（8）水合物生成預測：預測地層、井筒、井口、管線水合物的生成溫度，指導采取水合物抑制措施。（9）生產(chǎn)動態(tài)預測：分析預測區(qū)塊生產(chǎn)潛力，預測在定產(chǎn)量和定壓力的不同工作制度下的生產(chǎn)情況。（10）氣井結(jié)構(gòu)示意圖：利用行業(yè)標準的圖形符號來描繪管桿柱井身的結(jié)構(gòu)和工藝措施設計的管柱。（11）井眼軌跡計算：采用了精確地自然曲線和螺旋曲線模型計算井眼軌跡，直觀的從不同角度描繪井眼。（12）排水采氣經(jīng)濟評價：通過計算評價排水采氣方式的各項經(jīng)濟指標，分析各種方案的盈虧情況，實現(xiàn)排水采氣工藝方案的優(yōu)選。（13）工程師助手：對天然氣物性參數(shù)，泥漿污染，井底壓力等做簡單的計算。二、軟件主要特點軟件具有以下特點：（1）各計算分析部分具有先進可靠的理論基礎，保證其計算分析結(jié)果的正確性；（2）具有很高的系統(tǒng)性，各個部分使用統(tǒng)一的氣藏基礎數(shù)據(jù)；（3）各部分功能的相關聯(lián)性，一部分的計算分析成果可以容易地成為另一部分的輸入。（4）功能全面，基本涵蓋了采氣工程方案所有涉及的方面。（5）涵蓋了各種流體類型（干氣，凝析氣，多相流）和井型（直井、水平、大斜度井）。（6）計算方法具有多樣性，現(xiàn)場可根據(jù)數(shù)據(jù)來源的難易程度選擇計算方法。（7）所有的計算結(jié)果都提供了報告文件和圖形顯示兩種顯示方式，結(jié)果查看方便。三、具體功能介紹1、數(shù)據(jù)管理管理編制采氣工程分析設計決策平臺所要參考和涉及到的各種地質(zhì)和氣藏工程數(shù)據(jù)；實現(xiàn)采氣工程分析決策平臺系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的管理；做到數(shù)據(jù)資源充分共享，各項專題技術設計采用統(tǒng)一的基礎數(shù)據(jù)；建立豐富開放式的射孔彈庫，油管庫，方便用戶使用，并可以根據(jù)需要自行添加。2、產(chǎn)能預測（1）以試井資料為基礎，預測在二項式、指數(shù)式或一點法情況下氣井的絕對無阻流量，并繪制IPR曲線圖；也可以通過實測數(shù)據(jù)回歸得到模型參數(shù)。（2）敏感性分析不同地層壓力敏感性分析不同油管直徑敏感性分析井口壓力敏感性分析生產(chǎn)壓差敏感性分析停噴壓力預測3、射孔優(yōu)化設計（1）壓力設計：包括常規(guī)負壓設計和防砂壓力設計計算出負壓射孔保證孔眼清潔的最小壓差、防止出砂引起的最大壓差、優(yōu)化推薦的負壓差及井筒掏空深度、液墊高度。（2）射孔參數(shù)對氣井產(chǎn)能的敏感性分析：通過軟件計算可以得到射孔深度、孔徑、孔密、相位角等與氣井產(chǎn)能之間的關系；以及生產(chǎn)壓差、壓實程度、地層滲透率、污染程度、非均質(zhì)性分別與氣井產(chǎn)能之間的關系。（3）參數(shù)優(yōu)選產(chǎn)能比是射孔參數(shù)優(yōu)化設計的目標函數(shù)，套管強度是否破壞、氣井出砂與否是射孔優(yōu)化設計的約束條件。對數(shù)據(jù)庫中的所有的射孔彈進行計算，然后根據(jù)產(chǎn)能比的大小進行排序，產(chǎn)能比最大的射孔彈為最優(yōu)。4、生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)點分析（1）協(xié)調(diào)產(chǎn)量計算氣井在給定生產(chǎn)條件下，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。軟件對井口，井底，地層，氣嘴等節(jié)點進行分析，計算協(xié)調(diào)產(chǎn)量。（2）敏感性分析對壓力和油管直徑，長度進行敏感性分析。油管直徑敏感性分析油管直徑敏感性分析井口壓力敏感性分析井口壓力敏感性分析5、生產(chǎn)管柱的設計與分析（1）油管強度校核：針對不同的工況，對油管強度進行校核，分析油管的穩(wěn)定性。（2）封隔器校核基于不同的井眼軌跡，按照封隔器不同的座封方式，對油管內(nèi)的封隔器進行校核。（3）油管摩阻計算利用的是多相流壓降計算模型，在對氣井的壓力損失和摩阻進行了計算的基礎上，對其參與計算的各個敏感參數(shù)（壓力、流速、持液率）進行敏感性分析，達到優(yōu)選油管的目的。多相管流垂直管流的壓降計算采用了Orkiszewski方法,hagedorn-brown方法，AZIZ方法，Beggs-Brill法。（4）沖蝕計算：分析油管的抗沖蝕能力，同時對油管尺寸作敏感性分析。（5）攜液能力的計算：針對單管與組合管柱，計算單點或整個井筒氣體攜帶液滴的最低氣體流速，并對油管尺寸作敏感性分析。（6）攜砂能力計算（7）油管優(yōu)化設計：綜合以上的所有因素，合理設計油管組合6、排水采氣工藝設計（1）氣舉排液采氣該功能主要采用氣舉井節(jié)點系統(tǒng)系統(tǒng)分析的方法，從精確描述氣井流入動態(tài)與舉升系統(tǒng)流出動態(tài)出發(fā)，模擬不同條件下的氣舉排水采氣生產(chǎn)狀況，根據(jù)可以舉升效率與經(jīng)濟評價結(jié)果，進行設計方案的優(yōu)選。同時可以根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，進行氣舉啟動系統(tǒng)的設計。按照定產(chǎn)量優(yōu)化設計的模式計算分析，即定產(chǎn)量、定回壓下優(yōu)化氣舉工作閥下入深度及日注氣量。確定最優(yōu)注氣量氣舉敏感性分析可以對注氣量、注氣壓力、井口回壓、油管直徑等因素的敏感性分析。氣舉啟動系統(tǒng)設計將現(xiàn)場常用的圖版法與軟件提供的強大的多相流計算功能結(jié)合，進行各級氣舉閥深度、閥孔徑以及充氮壓力、以及公稱校準壓力的計算。（2）泡排根據(jù)實際流速與投放泡排劑后的最小攜液流速判斷是否能夠成功泡排。7、井下氣嘴設計（1）氣嘴設計按照不同的設計目標對氣嘴的工作參數(shù)進行設計，確保氣井不形成水合物；同時對已下入節(jié)流器的老井，對氣嘴直徑和下入深度做敏感性分析，達到優(yōu)化的目的。（2）溫度壓力計算根據(jù)已知地層壓力、井口壓力、或地層和井口壓力都已知三種情況，針對有井下氣嘴和無氣嘴，運用嘴流和管流迭代，進行井筒內(nèi)壓力溫度剖面計算。8、水合物生成預測預測水合物的生成溫度，指導抑制水合物的生成。9、生產(chǎn)動態(tài)預測（1）生產(chǎn)動態(tài)預測根據(jù)不同的生產(chǎn)制度，預測氣井各開采階段的地層壓力變化、井底流壓、井口壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量、累積產(chǎn)氣量、井口卸載流量、井底卸載流量、水化物溫度；根據(jù)定產(chǎn)氣量、井口最小輸壓、經(jīng)濟極限氣量、井口最小外輸壓力，預測穩(wěn)產(chǎn)期、上壓縮機時間、排水采氣時機；形成產(chǎn)量時間圖、壓力時間圖。（2）指標預測主要用于有生產(chǎn)歷史的老區(qū)塊。根據(jù)區(qū)塊開發(fā)情況，選擇適當?shù)念A測模型，對已有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行歷史擬合，尋找生產(chǎn)規(guī)律，并對主要的生產(chǎn)指標進行預測，預測未來氣井的生產(chǎn)情況和生產(chǎn)能力。遞減方法：Arps方法。遞減規(guī)律：雙曲線遞減、指數(shù)遞減、調(diào)和遞減10、氣井結(jié)構(gòu)示意圖的繪制直觀地描繪出氣井井筒情況。利用行業(yè)標準的圖形符號來描繪管桿柱井身的結(jié)構(gòu)和工藝措施設計的管柱。擁有行業(yè)標準工具示意圖庫,同時,可自定義工具圖形符號,手工繪制線、圓、矩形的功能,內(nèi)置多種工藝模板庫。11、井眼軌跡計算應用正切法、平均角法、自然參數(shù)法、圓柱螺線法等計算井眼軌跡，為其他模塊的計算提供井眼描述數(shù)據(jù)，并直觀顯示井身垂直投影圖、水平投影圖、曲率與井身關系圖、三