一种判断气井是否正常携液的方法技术

本发明专利技术提供了一种判断气井是否正常携液的方法，根据液滴模型推导出临界携液流量公式，计算气井的临界携液流量，与产气井的实际产量对比，若临界携液流量大于产量，则携液不正常，气井会积液，若临界携液流量小于产量，则气井携液正常；所述液滴模型为扁球体，该模型在垂直方向上的投影为规则的圆形，在水平方向上的投影为椭圆形。通过本发明专利技术得到的临界携液流量值能够更为精确的判断苏里格气田产水气井的积液状况，与其它的几种计算结果相比更为可靠。

A method to judge whether the gas well can carry the fluid normally

The invention provides a method to determine the normal liquid carrying capacity of the gas well. According to the droplet model, the critical liquid flow rate formula is derived, and the critical liquid carrying flow of the gas well is calculated and compared with the actual output of the gas production well. If the critical liquid flow rate is larger than the output, the liquid carrying fluid is not normal and the gas well will accumulate fluid, if the critical liquid carrying flow is less than production. The flow of the gas well is normal, and the droplet model is a flat sphere. The projection of the model in the vertical direction is a regular circle, and the projection in the horizontal direction is elliptical. The value of the critical liquid carrying flow obtained through this invention can be more accurate to determine the fluid accumulation in the water producing well in the Sulige gas field, which is more reliable compared with the other results.

【技术实现步骤摘要】
一种判断气井是否正常携液的方法
本专利技术属于油气藏工程
，具体涉及一种判断气井是否正常携液的方法。
技术介绍
目前对于气井积液时机的判断主要通过液滴模型计算气井最小携液流量，以此为根据判断气井是否积液。但是，在用各种模型进行计算时，有时候会出现计算的结果不能准确反映气井的积液情况，严重影响了气井积液的辨识。Turner发表在1969年JPT杂志上的Analysisandpredictionofminimumflowrateforthecontinuousremovealofliquidsfromgaswells.(分析和预测气井最小的连续携液速度)，Turner在文中首次提出液滴模型，他假设气流在高速气流携带下是球形液滴，如附图1，通过对球形液滴的受力分析，他推导出了气井携液的临界流速公式。李闽等人发表在2001年第5期的石油勘探与开发杂志上的气井携液新观点一文中提出了椭球体的液滴模型，如附图2。李闽分析认为液滴在高速气流运动中，液滴前后存在一定的压差，在这以压差的作用下，液滴会从圆球体变成椭球体，而椭球体的迎流面积要大于圆球体的迎流面积，椭球体更容易被气流带出地面，所需要的气井排液速度也较小，所以李闽认为在研究气井携液时，有必要研究液滴变形对气井携液的影响。王毅忠等人发表在2007年第6期的大庆石油地质与开发杂志上的计算气井最小临界携液流量的新方法中一文提出了球帽的液滴模型，如附图3。王毅忠等人认为，目前现场主要应用的Turner与李闽公式进行气井最小携液流量的计算有一定的局限性，因此他计算出气流的雷诺数、奥斯托数和莫顿数，根据格雷斯等归纳的大量实验结果给出了液滴的形态图，认为液滴形状为球帽状。通过公式推导得出球帽模型下的临界携液流量公式。虽然以上几种方法在判断气井积液时具有一定的准确率，但是在苏里格气田产水气井的积液辨识中适应性差。以上几种模型存在以下三个缺点：1、Turner没有考虑到在气流中液滴的形状会发生变化；2、李闽、王毅忠对液滴形状的影响因素考虑的不充分，且液滴形状是在特定气田的生产条件前提下提出的；3、采用以上几种模型计算苏里格气田产水气井的临界携液流量，结果不能准确的反应出气井积液的真实现状。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的模型对苏里格气田产水气井临界携液流量计算不准的问题。本专利技术提供的技术方案如下：一种判断气井是否正常携液的方法，根据液滴模型推导出临界携液流量公式，计算气井的临界携液流量，与产气井的实际产量对比，若临界携液流量大于实际产量，则携液不正常，气井会积液，若临界携液流量小于实际产量，则气井携液正常；所述液滴模型为扁球体，该模型在垂直方向上的投影为规则的圆形，在水平方向上的投影为椭圆形。所述临界携液流量公式为：其中，g表示重力加速度，单位：m/s2；d表示油管内径，单位：m；p表示井口油压，单位：MPa；z表示油管压力、温度下的压缩因子，无量纲；T表示温度，单位：K；ρl表示液滴的密度，单位：Kg/m3；ρg表示气体密度，单位：Kg/m3；σ表示天然气和液滴表面张力，单位：N/m；CD表示拽力系数，无量纲。所述气体密度其中，γg表示天然气的相对密度。所述天然气和液滴表面张力σ通过石油天然气标准SY/T5370-1999对天然气和液滴的表面张力进行测定，也可以借用临井的测试数据或者区块的平均值。所述油管压力、温度下的压缩因子z根据井口油压p和温度T，查询天然气压缩因子标准图版获取，所述井口油压p和温度T查询测流压资料获得，或者通过井口测压数据直接获取油压p。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的这种判断气井是否正常携液的方法，提出了扁球体的液滴模型，并推导出了扁球体液滴模型下的临界携液流速与临界携液流量的计算公式，代入相关参数即可得到气井的临界携液流量。通过本专利技术得到的临界携液流量值能够更为精确的判断苏里格气田产水气井的积液状况，与其它的几种计算结果相比更为可靠。下面将结合附图做进一步详细说明。附图说明图1为Turner提出的圆球体液滴模型示意图；图2为李闽提出的椭球体液滴模型示意图；图3为王毅忠提出的球帽液滴模型示意图；图4为本专利技术提出的扁球体液滴模型示意图。具体实施方式实施例1：本实施例提供了一种判断气井是否正常携液的方法，根据液滴模型推导出临界携液流量公式，计算气井的临界携液流量，与产气井的实际产量对比，若临界携液流量大于实际产量，则携液不正常，气井会积液，若临界携液流量小于实际产量，则气井携液正常。本专利技术通过液滴模型计算气井最小携液流量，以此为根据判断气井是否积液。本专利技术提出一种新型的气井携液液滴模型，所述液滴模型为扁球体，该模型在垂直方向上的投影为规则的圆形，在水平方向上的投影为椭圆形。如图4所示。扁球体的液滴模型，该模型与之前的液滴模型均不相同，图1为Turner提出的圆球体液滴模型示意图，图2为李闽提出的椭球体液滴模型示意图，图3为王毅忠提出的球帽液滴模型示意图。实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种判断气井是否正常携液的方法，根据扁球体的液滴模型以及液滴在临界状态下的受力平衡，推导液滴的临界流速υ公式：临界携液流量公式为：其中，g表示重力加速度，单位：m/s2；d表示油管内径，单位：m；p表示井口油压，单位：MPa；z表示油管压力、温度下的压缩因子，无量纲；T表示温度，单位：K；ρl表示液滴的密度，单位：Kg/m3；ρg表示气体密度，单位：Kg/m3；σ表示天然气和液滴表面张力，单位：N/m；CD表示拽力系数，无量纲。其中，各参数获取方法如下：油管直径d：查询该井的试气或者井史资料；井口油压p和温度T：查询测流压资料，或者通过井口测压数据直接获取油压；压缩因子z：根据获取的p、T数据，查询天然气压缩因子标准图版，获取z；液滴的密度ρl：查询该井的水质分析资料，获取产水出的密度，若无该井的资料，可以借用临井的测试数据或者区块的平均值；气体的密度ρg：查询该井的气质分析资料，获取天然气的相对密度，若无该井的资料，可以借用临井的测试数据或者区块的平均值，然后根据下面的公式，带入得到的p、T、z、γg值，计算得到气体的密度：其中，γg表示天然气的相对密度；天然气和液滴表面张力σ：可以通过石油天然气标准SY/T5370-1999对天然气和液滴的表面张力进行测定，也可以借用临井的测试数据或者区块的平均值；拽力系数CD：根据绕流阻力系数曲线，取值为1.54。以下将本专利技术提供的判断气井是否正常携液的方法进行现场实施应用。实施例3：某井于2016年3月19日开展流压测试，其测试产量为1.2×104m3/d，井口油压12.385MPa，温度288.3K；经查询该井油管直径62mm，天然气相对密度0.6，该温度压力下的压缩因子z是0.753，该区块产出水的密度为1009Kg/m3，将上述数据代入公式：计算得到该井的临界携液流量为2.2×104m3/d，大于气井测试产量1.2×104m3/d，所以气井积液；在流压测试中，井筒内存在两个流压梯度0.106MPa/100m、0.928MPa/100m，气井液面深度为2198.28m。理论结算结果与实际测试测结果一致。实施例4：某井于2015年8月19日开展流压测试，其测试产量为0.85×104m3/d，井口油压1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判断气井是否正常携液的方法，其特征在于：根据液滴模型推导出临界携液流量公式，计算气井的临界携液流量，与产气井的实际产量对比，若临界携液流量大于实际产量，则携液不正常，气井会积液，若临界携液流量小于实际产量，则气井携液正常；所述液滴模型为扁球体，该模型在垂直方向上的投影为规则的圆形，在水平方向上的投影为椭圆形。

【技术特征摘要】
1.一种判断气井是否正常携液的方法，其特征在于：根据液滴模型推导出临界携液流量公式，计算气井的临界携液流量，与产气井的实际产量对比，若临界携液流量大于实际产量，则携液不正常，气井会积液，若临界携液流量小于实际产量，则气井携液正常；所述液滴模型为扁球体，该模型在垂直方向上的投影为规则的圆形，在水平方向上的投影为椭圆形。2.根据权利要求1所述的一种判断气井是否正常携液的方法，其特征在于：所述临界携液流量公式为：其中，g表示重力加速度，单位：m/s2；d表示油管内径，单位：m；p表示井口油压，单位：MPa；z表示油管压力、温度下的压缩因子，无量纲；T表示温度，单位：K；ρl表示液滴的密度，单位：Kg/m3；ρg表示气体密度，单位：Kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，于占海，袁颖婕，孙岩岩，李鹏，刘鹏程，刘会会，张波，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11