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3.3 Vertical Lift Performance在线视频

下一节:4.1.1 Introduction

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3.3 Vertical Lift Performance课程教案、知识点、字幕

同学们好

本节我们学习举升能力与VLP曲线

首先我们看一下什么是VIP曲线

VLP是指的Vertical Lift Performance

也就是垂直举升特性

它表达的是井筒举升的能力

也就是输送能力的问题

我们知道对于地层 它有一个供液能力

也就是我们所说的IPR曲线

IPR曲线是在井底流压和产量这个坐标轴下

得到的一条反映供液能力的一条曲线

同样的 对于井筒来说

它的举升能力也就是垂直的举升特性

我们也在这样的坐标轴下 来得到一根曲线

这样的一根曲线表达的是井底流压跟产量

在经过这个垂直井筒的时候

它的对应关系是什么

在这里面我们需要强调的是举升特性曲线

是需要固定井口的油压

也就是在固定的一个井口油压下

对应一个产量 要想让这个产量举升到井口

实现指定的井口压力

需要多大的井底流压呢

不同的产量对应了需要的不同的井底流压

我们大家知道 对于一个井筒输送来说

输送的流量越大 在井筒中流动它的速度越快

摩擦阻力越大 需要的井底压力就要越高

因此 在这个坐标轴下我们应该是得到一条

递增的曲线 这条曲线表达的就是实现

一个固定的井口压力

不同的产量对应的井底需要提供的

流压之间的关系

像这样的VLP曲线 我们如何来获得呢

这就需要利用我们之前讲过的井筒的

多相流动的计算 一般情况之下

VLP曲线要固定一个井口的油压Pt

已知了这个油压之后

我们需要找到假设的一个产量

比如说假设一个产量Q1

它所对应的井底流压是多少

那么我们要对井筒做多相管流的计算

计算的方向是从井口算到井底呢

还是从井底算到井口呢

当然这里面我们固定了井口的压力

显然计算的方向应该是由上到下

做出压力分布的这条曲线来

得到了这条曲线之后 算到井底

我们就得到了对应Q1井底流压Pwf1

Q1 Pwf1 我们在VLP曲线这个坐标轴上

我们就得到了一个点

类似的 对于另外的产量Q2

我们同样从上到下做多相管流的计算

算到井底之后得到了Pwf2

我们又得到了一个计算的点

同样类似的我们可以得到

多个假设产量的情况之下

它所对应的井底流压是多少

得到了一系列的点之后

我们就可以连出这条VLP曲线

从以上的讲解我们可以知道

VLP曲线由多点组成

而每一个点分别的对应了井筒中的

一次多相管流的计算

那么我们看一下不同的VLP曲线

它在不同流量的情况之下

我们刚才讲了它有一个递增的关系

但是我们要注意到的是 在低产量的情况之下

一般VLP曲线有一个上翘的情况

就类似这种红线指出来的这样的一种情况

为什么会出现这样一种现象

这种现象代表了产量越低

所需要的井底的压力反倒越高 才会翘得起来

实际上在井筒的流动当中

特别是气液两相流动的时候

在液相的流速比较慢的情况之下

气液两相的流动 一种特殊的现象

我们给大家介绍了就是滑脱现象

滑脱现象的产生会导致井筒内液相

或者是混合物密度的增加 就意味着

滑脱的存在 就增大了井筒内的压力的损失

而液相的流速越慢

相对来说气相滑脱的趋势就越明显

滑脱损失就越大

因此在这里面随着Q向这个方向液量逐渐减少

滑脱损失越来越明显的情况之下

它所需要的井底流压就要更高一些

去克服滑脱损失

这就是完整的一条VLP曲线

应该是由低产量端的一个稍微上翘的一段

以及绝大部分产量之下所对应的

一个递增的曲线

我们来看不同的VLP曲线

它对应了什么样的关系

我们讲VLP曲线表达的是油井的举升能力

那么不同的VLP曲线

对应的举升能力是什么样的呢

我们来看这两条线

如果代表了两口井的VLP曲线的话

哪口井的举升能力更强一些呢

很明显 两条曲线有不同的斜率

而斜率越大的 说明它的举升能力越小

而斜率越小的表达了它的举升能力越大

原因就在于 我们如果画一条竖直线

我们会发现实现同样的产量

举升能力差一些的

它所需要的井底流压就更大

而举升能力强的

它所需要的井底流压要小一些

这就是我们得到了VLP曲线之后

我们就可以去比较

不同的油井它的举升能力大小了

而举升能力跟哪些因素有关呢

我们来看 首先跟流体密度有关系

跟井筒流动的摩擦损失有关系

流体密度决定了流动过程当中

混合物的重力压降

而摩擦损失决定了它的摩擦压降

流体密度 又是跟气液比 流型相关的

也就是气体的含量 决定了整个混合物

流体的密度

而摩擦损失跟产量 管径 粗糙度有关系

也就是产量 管径决定了它流动的速度

而粗糙度决定了它摩擦的梯度

所有的这些构成了一个固定的

井筒的举升能力的大小

我们来看另外的一种形式

两条曲线是平行的

平行说明它的梯度是一样的

也就是举升能力是一样的

但是在VLP曲线当中

两条不一样的相互平行的这样的曲线

是如何得到的呢 我们来看

井筒一般在井口中会装有调节产量的油嘴

那么这个油嘴的存在

或者是油嘴的嘴径大小的改变

会改变的是井口的压力

我们称为井口的油压

那么油压的高低会导致什么呢

导致VLP曲线在垂向位置上的不同

井口的压力越高

对应的VLP曲线中这条线就越向上移动

这就是井口压力对于不同VLP曲线

位置的一个影响

这就是本节我们介绍的主要内容

同学们再见

Production Engineering课程列表:

Chapter 1 Introduction

-1.1 Main Tasks of Production Engineering

--1.1 Main Tasks of Production Engineering

-1.2 Flow in Production System

--1.2 Flow in Production System

-Problems

--Chapter 1 - Problems

Chapter 2 Inflow Performance Relationship

-2.1 IPR Curve and Well Productivity

--2.1.1 Single-Phase Oil Inflow Performance Relationships

--2.1.2 Well Productivity

-2.2 Vogel's IPR and Applications

--2.2.1 Vogel's IPR Equation

--2.2.2 Determination of IPR Curves Using Vogel's Equation

--2.2.3 Skin Factor and Flow Efficiency

--2.2.4 Extension of Vogel's Equation for Non-Complete Wells

--2.2.5 Combination Single-Phase Liquid and Two-Phase Flow

-Problems

--Chapter 2--Problems

Chapter 3 Wellbore Flow Performance

-3.1 Two-Phase Flow in Wellbore

--3.1.0 Introduction

--3.1.1 Flow Regimes in Vertical Flow

--3.1.2 Slip Phenomenon

--3.1.3 Flow Parameters

-3.2 Two-Phase Vertical Flow Pressure Gradient Models

--3.2.1 Two-Phase Pressure Gradient Equations

--3.2.2 Predicting Gas-Liquid Flow Regimes Using the Okiszewski Correlation

--3.2.3 Pressure Gradient Calculation Using the Okiszewski Correlation

-3.3 Vertical Lift Performance

--3.3 Vertical Lift Performance

-Problems

--Chapter 3--Problems

Chapter 4 Nodal System Analysis

-4.1 Nodal Analysis Approach

--4.1.1 Introduction

--4.1.2 Solution Node at Bottom of Well

--4.1.3 Solution Node at Wellhead

-4.2 Flow through Chokes

--4.2.1 Choke Performance

--4.2.2 Solution Node at Choke

-Problems

--Chapter 4--Problems

Chapter 5 Gas Lift

-5.1 Principles of Gas Lift

--5.1.1 Introduction

--5.1.2 Initial Kick-off of Gas Lift

-5.2 Gas Lift Valves and Gas Lift Completions

--5.2.1 Valve Mechanics

--5.2.2 Gas Lift Completions

-5.3 Gas Lift Design

--5.3.1 Gas Lift Design for Specific Production Rate

--5.3.2 Gas Lift Design for Specific Injection Rate

--5.3.3 Kick-off Procedure with Unloading Valves

--5.3.4 Design Depths of Unloading Valves

-Problems

--Chapter 5--Problems

Chapter 6 Sucker Rod Pumping(I)

-6.1 Introduction of Surface and Downhole Equipment

--6.1.1 Pumping Unit

--6.1.2 Sucker Rod

--6.1.3 Sucker Rod Pump

-6.2 Operating Principle of Sucker Rod Pumps

--6.2.1 Pumping Cycle

--6.2.2 Pump Displacement

-6.3 Pumping Unit Kinematics

--6.3.1 Motion of Polished Rod-Simple Harmonic Motion

--6.3.2 Motion of Polished Rod-Crank and Pitman Motion

-6.4 Polished Rod Load

--6.4.1 Static Load

--6.4.2 Dynamic Load

--6.4.3 Peak Polished Rod Load and Minimum Polished Rod Load

-Problems

--Problems for chapter 6: Sucker Rod pumping I

Chapter 6 Sucker Rod Pumping(II)

-6.5 Calculation of Counterbalancing, Torque and Power

--6.5.1 Balance of Pumping Unit

--6.5.2 Counterbalancing Calculation

--6.5.3 Torque and Torque Factor

--6.5.4 Torque Curves

--6.5.5 Prime Mover Selection

-6.6 Volumetric Efficiency of Pump

--6.6.1 Stroke Loss

--6.6.2 Gas Effect on Pump Performance

--6.6.3 Measures of Enhancing Pump Volumetric Efficiency

-6.7 Design of Pumping System

--6.7.1 Strength Calculation and Design of Sucker Rod Strings

--6.7.2 Design Procedures of Pumping System

-6.8 Analysis of Sucker Rod Pumping Well Conditions

--6.8.1 Acoustic Surveys and Analysis of Annular Liquid Levels

--6.8.2 Introduction of Dynamometer Card

--6.8.3 Typical Dynamometer Cards

-Problems

--Problems: Chapter 6: Sucker Rod Pumping (II)

Chapter 7 Water Injection

-7.1 Water Injection System

--7.1.1 Water Resources and Water Treatment

--7.1.2 Introduction of Water Injection System

-7.2 Injectivity Analysis

--7.2.1 Injectivity and Injectivity Index Curves

--7.2.2 Injectivity Test

-7.3 Injection Tubing String

--7.3 Introduction of Injection Tubing Strings

-7.4 Analysis and Application of Injectivity Index Curves

--7.4.1 Analysis of Injectivity Index Curves

--7.4.2 Injection Choke Deployment

-Problems

--Chapter 7--Problems

Chapter 8 Hydraulic Fracturing(I)

-8.0 Introduction

--8.0 Introduction

-8.1 The Fracturing of Reservoir Rock

--8.1.1 Basic Rock Mechanics Parameters

--8.1.2 In-Situ Stresses

--8.1.3 Stresses at Borehole

--8.1.4 Fracture Initiation Conditions

-Problems

--Chapter 8(I)--Problems

Chapter 8 Hydraulic Fracturing(II)

-8.2 Fracturing Fluids

--8.2.1 Introduction

--8.2.2 Fluid-Loss Properties of Fracturing Fluids

--8.2.3 Rheological Properties of Fracturing Fluids

-8.3 Proppants

--8.3.1 Introduction

--8.3.2 Fracture Conductivity

--8.3.3 Suspending Proppants

--8.3.4 Settling Proppants

--8.3.5 Proppant Selection

-8.4 Hydraulic Fracturing Design

--8.4.1 Productivity Index of Hydraulic Fracturing Wells

--8.4.2 Fracture Geometry Models

--8.4.3 Design Procedure for Hydraulic Fracturing

-Problems

--Chapter 8(II)--Problems

Chapter 9 Acidizing

-9.0 Introduction

--9.0 Introduction

-9.1 Carbonate Acidizing

--9.1.1 Mechanism of Carbonate Acidizing

--9.1.2 Effect Factors of Reaction Rate

--9.1.3 Acid Fracturing

--9.1.4 Effective Distance of Live Acid

--9.1.5 Pad Acid Fracturing

-9.2 Sandstone Acidizing

--9.2.1 Mechanism of Sandstone Acidizing

--9.2.2 Mud Acid Treatment Design

-9.3 Acidizing Treatment Technologies

--9.3.1 Acid and Additives

--9.3.2 Acidizing Treatment Operations

-Problems

--Chapter 9--Problems

Final Exam

-Final Exam

3.3 Vertical Lift Performance笔记与讨论

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