PIPESIM軟件在蘇丹油田采油工程方案設計中的應用

孫維娜 （大慶采油工程研究院工程設計研究室）

一、前言

Greater Unity油田位于蘇丹共和國北部的尼羅河省，喀土穆西南730公里，距離紅海海岸大約1400km。該地區地勢平坦，平均海拔為397m，環境溫度平均為29oC。Greater Unity油田是蘇丹1/2/4區塊的主力油田之一，由Main Unity、East Unity、Talih及周邊共計18個含油區塊構造組成。油田開發層系分為Ghazal、Zarqa、Aradeiba和Bentiu等四套層系。油田非均質嚴重，油藏類型多，既有層狀邊水油藏又有強底水油藏。目前電泵井占投產井數的78%,產量占總產量的89%。

二、節點分析設計

由于Greater Unity油田電泵生產井采用多種國家的電泵，如大慶力神電泵、Reda電泵等，因此收集了共計16種電泵、48條電泵特性曲線。在系統整理的基礎上，在軟件設備數據庫中成功添加。

首先進行井筒模型的建立，從井口油嘴到地層，通過油管連接，節點設計在井底。隨后進行黑油模型的建立，應用多種公式對地面及地下原油粘度進行校正，使黑油模型更接近實際油藏條件。利用PIPESIM軟件中的節點分析模塊，進行單井的產量擬合，在確定電泵井的流入動態模型的基礎上，調用設備數據庫中各種不同電泵型號的特性曲線，分別對73口電泵生產井的油管尺寸、油嘴尺寸、電泵級數、電泵頻率進行敏感性分析。

以UN44井為例：

①產量擬合

通過PIPESIM軟件擬合計算，該電泵井實際產液量為1275 stb/d，擬合節點產量為1277stb/d，與實際誤差為1.0%。見圖3。

②油嘴敏感性分析

UN-44井實際應用的油嘴為30mm，通過對30mm、35mm、40mm三種油嘴進行敏感性分析可以看出，隨著油嘴尺寸增加產量提高幅度不大，說明對油嘴尺寸不敏感。見圖4。

③油管敏感性分析

UN-44井實際應用的油管內徑為76mm，通過對76mm、90.1mm、101.6mm三種油管進行敏感性分析可以看出，隨著油管尺寸增加產量提高幅度不大，說明對油管尺寸不敏感，見圖5。

④含水和地層壓力敏感性分析

UN-44井目前含水率為55.9%，地層壓力為1300Psi，通過對不同含水率和不同地層壓力進行敏感性分析可以看出，隨著含水上升，地層壓力下降產量下降。見圖6、圖7。

⑤電泵頻率敏感性分析

UN-44井實際的電泵頻率為 52Hz，通過對 52Hz、57Hz、62Hz三種電泵頻率進行敏感性分析可以看出，隨著電泵頻率的增加，產量提高幅度大，說明電泵頻率敏感性較大。見圖8。

⑥電泵級數敏感性分析

UN-44井實際的電泵級數為132級，通過對132級、142級、152級三種電泵級數進行敏感性分析可以看出，隨著泵級數增加，產量有一定提高，對級數存在一定敏感性。見圖9。

表1UN44的生產參數及敏感性分析結果

在上述敏感性分析的基礎上，結合該井的生產情況，見表1：該井的含水、動液面均在中等水平，可采取提高電泵頻率的措施提高產量。

通過對Main Unity、East Unity等18個區塊73口電泵井的產量擬合、油嘴、油管、電泵級數、頻率敏感性分析表明：油嘴、油管對產量不敏感，級數和頻率對產量有一定的敏感性。結合電泵井的產液量、含水及動液面等情況，對于需要增產的井，可采取提高頻率或增加電泵級數措施，但由于增加電泵級數需要作業，因此，提液增產應以提高頻率為主。

三、結論：

根據以上節點分析結論，73口電泵井中48口井的電泵生產工作制度合理，可保持目前生產狀態；15口電泵井可采取提高頻率（VSD）增加產量；6口井采取提高級數或頻率增加；3口井采取放大油嘴或提高頻率增加產量；1口電泵井可采取放大油嘴提高產量。

通過應用PIPESIM軟件對油田電泵生產井生產狀況做出診斷評價，給出了電泵井生產措施建議。較好提高了方案設計科學性、可操作性，同時國外每計算一口油井的節點分析的價格為2000美元，我們通過自行添加16種泵型和48條電泵特性曲線對73口電泵井進行節點分析，節省資金107.44萬元，在節約成本的同時對以后國外方案設計提供了可靠依據并提高現場管理水平。

[1]白曉東,劉忠付,云慶.利用PIPESIM軟件優化阿爾善油田站外集油系統[J].石油規劃設計.2007(1)

[2]謝寶林,周慧敏等.PIPESIM軟件在大牛地氣田注醇優化中的應用.中國石油和化工標準與質量.2013(5)