氣井井底流壓計(jì)算方法優(yōu)選

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1、氣井井底流壓計(jì)算方法優(yōu)選2011年8月油氣井測(cè)試第20卷第4期氣井井底流壓計(jì)算方法優(yōu)選王林彭彩珍倪小偉孫雷(1.西南石油大學(xué)四川成都610500;2.渤海鉆探工程公司天津300000)摘要?dú)饩琢鲏菏莿?dòng)態(tài)分析的重要參數(shù),目前計(jì)算井底流壓的方法較多,但每種方法適用的條件又不相同.針對(duì)這種情況,介紹了求取井底流壓的三種方法:靜氣柱計(jì)算法,單相流計(jì)算法和氣液兩相流計(jì)算法,并對(duì)這三種方法的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析.關(guān)鍵詞氣井井底流壓優(yōu)選0引言井底流壓的獲取是進(jìn)行氣井動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ).目前獲得井底流壓主要有下壓力計(jì)實(shí)測(cè)法和井口壓力計(jì)算法.然而,

2、每次都通過(guò)下壓力計(jì)獲得井底流壓并不現(xiàn)實(shí),因?yàn)橛行┚畨毫τ?jì)并不能順利下人井底且增加了費(fèi)用,因此井口壓力計(jì)算法應(yīng)用較多….不同的生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)情況,用不同的方法計(jì)算時(shí)結(jié)果會(huì)有差異,需要優(yōu)選一種最佳的方法來(lái)計(jì)算.1方法介紹1.1靜氣柱法當(dāng)油管生產(chǎn),套管閘門(mén)關(guān)閉,油管與套管之間沒(méi)有封隔器封隔時(shí),油套環(huán)空的氣體處于靜止的狀態(tài),油管里的氣體處于流動(dòng)狀態(tài),此時(shí)可用套管井口壓力按靜止氣柱計(jì)算井底流壓.靜氣柱計(jì)算井底流壓一般有平均溫度,平均偏差系數(shù)法,Cullender-Smith等方法[2].在此簡(jiǎn)要介紹平均溫度,平均偏差系數(shù)法.利用平均溫度偏差系數(shù)

3、法計(jì)算:f1.0.034157gHrdp—u積分可得P=Pe(2)其中s=0.034157~HI(ZT)(3)式中:P,p——?dú)饩?井口靜壓,MPa;——井口到氣層中部深度,m;——井筒平均溫度,K;——井筒氣體平均偏差因子;s——指數(shù);y——?dú)怏w相對(duì)密度.1.2單相流計(jì)算井底流壓當(dāng)氣液比大于2000m./m時(shí),可用近似單相流計(jì)算法求取井底流.較常用的方法有cu11end.er.Smith,Aziz,平均參數(shù)法等.在此簡(jiǎn)要介紹平均參數(shù)法.采用平均參數(shù)法計(jì)算井底流壓::^/:+(e2Ptfe一1)p/+——————————'———一一

4、l(4)其中s:—0.03415)'gH(5)摩阻系數(shù)廠采用Jain法計(jì)算.即14—21g(號(hào)+)(6)^/fⅡ,其中R:1.776×10～一q,sc~'g(7)式中:P,,P,S——?dú)饩琢鲏?井口流壓,MPa;qsc——?dú)猱a(chǎn)量,m./d;d——油管內(nèi)徑,m.1.3氣液兩相流計(jì)算井底流壓當(dāng)氣水比小于2000m/m.時(shí),不能忽略水的影響,此時(shí)要用氣液兩相流計(jì)算方法求取井底流壓.(1)持續(xù)率計(jì)算Hagedorn和Brown導(dǎo)出兩相流關(guān)系式為_(kāi)71.A萬(wàn)p:10g+端+(8)式中:qw——水的產(chǎn)量,m/d;M——地面標(biāo)準(zhǔn)條件下,每產(chǎn)出1

5、m液體伴生氣,水的總質(zhì)量,kg/m;l0——?dú)庖夯旌衔锩芏?kg/m.然后計(jì)算上式中P一,一T下的相關(guān)參數(shù).Hagedorn和Brown進(jìn)行了兩相流實(shí)驗(yàn),得出了[作者簡(jiǎn)介]王林,男,1983年出生,西南石油大學(xué)在讀碩士研究生,現(xiàn)主要從事油氣藏工程方面的研究工作.油氣井測(cè)試持液率的三條相關(guān)曲線,分別為—cⅣ,日/一聲和一關(guān)系曲線.,.與下面的四個(gè)無(wú)量綱參數(shù)有關(guān):液體速度數(shù):N=3.1775(p2/o)(9)氣體速度數(shù):N=3.1775(/o)(10)管子直徑數(shù):Nd=99.045d(Pl/o)..(11)液體粘度數(shù):=0.3147/~【1

6、/(pza)](12)式中:——液相密度,kg/m;——?dú)馑缑鎻埩?N/m;Vsl——?dú)?液相表觀流速,m/s.利用上面四個(gè)參數(shù)計(jì)算出H,計(jì)算過(guò)程如下:①計(jì)算P,T下的ⅣⅣ,Ⅳd,Ⅳ值;②由Ⅳ一CN,關(guān)系圖,根據(jù)Ⅳ查出GⅣ值;③計(jì)鼽(13)④由H/一關(guān)系圖,根據(jù)j5.查出口/值;⑤計(jì)算::(14)⑥由聲一聲關(guān)系圖,根據(jù)查出值;⑦計(jì)算=((15)(2)計(jì)算摩阻系數(shù)兩相雷諾數(shù)定義為Nm=dvlD/(16)兩相雷諾數(shù)確定后,可用Jain公式計(jì)算.即2gRein)~/,"+)+△(剖(18)式中:Ap——垂直管壓力增量,MPa;g——重力加速

7、度,m/s2;fm——兩相摩阻系數(shù),無(wú)量綱;——,條件下氣液混合物速度,m/s;——混合物粘度,Pa?S;e——管壁絕對(duì)粗糙度,nl.最后,根據(jù)井口生產(chǎn)數(shù)據(jù),將氣井從井口到井底分成若干段,采用壓力疊加法計(jì)算井底流壓.2實(shí)例分析西南地區(qū)Y1氣井儲(chǔ)層中深51251TI,地層溫度373K,氣體相對(duì)密度0.5787,氣體臨界壓力4.66MPa,臨界溫度193K.用油管采氣,油管內(nèi)徑76mm,油套環(huán)空無(wú)封隔器,油管表面粗糙度取0.016mm,且井底不積液.根據(jù)上述三種方法計(jì)算的井底流壓數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.表1不同方法下的井底流壓數(shù)據(jù),瓠油壓,…,,MP(

8、年?月)(aMPa104m3)104m3Pa)(MPa)(104m3(1om3)(m/m3.囂由表1中的計(jì)算結(jié)果可以看出,當(dāng)氣水1~-7~大時(shí),單相流計(jì)算的結(jié)果與氣水兩相流計(jì)算的結(jié)果差異很小,靜氣柱計(jì)算法結(jié)