页岩气井合理油管直径和气嘴尺寸选择

涪陵地区某页岩储层水平气井在考虑稳产期不同阶段的生产特征的基础上进行了一体化管柱设计,有效延长了油管使用寿命。基于节点系统分析法,利用Pipesim软件做出了稳产期三个地层压力时间点的系统节点分析图;对满足配产量下的油管直径和气嘴尺寸进行了敏感性分析;综合考虑该页岩气井配产量、能否携液、是否抗冲蚀、是否生成水合物等因素,建立了一套油管直径和气嘴尺寸的动态确定方法。对于该页岩气井,优选得到50.7mm的油管在稳产期的三个阶段能够满足携液、抗冲蚀、不生成水合物的要求。该方法可为现场页岩气井合理选择油管直径和气嘴尺寸提供理论参考。     

页岩气完井管柱下入时机分析

下入油管可以帮助页岩气气井井筒提高携液能力,避免井筒产生积液而影响生产。为研究完井管柱的下入时机对产量的影响,应用大数据,对已下入完井管柱的359口气井的单位压降产量、水气比等进行分析,发现气井下入油管的间隔时间与单位压降产量、水气比无明显关联,而产水量较低的井,单位压降产量相对较高。但因部分页岩气井的油管在使用一段时间后出现腐蚀穿孔现象,为保护油管,实现持续稳定生产,建议在气井产水积液现象出现前下入油管。     

页岩气井连续油管排水采气工艺探讨

随着连续油管技术的快速发展及逐渐成熟,连续油管应用于页岩气井排水采气已经成为一种经济上和技术上可行的工艺方式。连续油管可有效降低气井临界携液流量,排除井筒积液,提高气井产能,能较好地适应页岩气井后期排采。实施中应结合节点分析并综合考虑气井长期生产进行排采工艺设计,对于低产气井,需采用注液氮助排等手段配合连续油管激活气井排采。     

预测水平井携液临界气流速的新模型

积液是气井生产过程中最常见的问题之一,气井积液会严重影响生产.携液临界气流速是预测积液的关键参数.目前工程常用的临界携液模型大多基于垂直井筒中液滴受力分析推导所得,水平井则采用角度修正方式进行计算,未考虑液量及油管内径对携液的影响.本研究研制一套水平井可视化模拟实验装置,利用高速摄像捕捉的液膜反转点作为积液起始,开展不同角度、油管内径和液体表观流速下的携液临界气流速敏感实验.基于实验所得数据,结合WALLIS液泛经验公式和角度修正关系,建立了一个便捷的携液临界气流速模型.利用已公开发表文献中积液井数据对模型准确度进行验证.结果表明,对COLEMAN发表的44口垂直井,模型准确率为95. 45%,对VEEKEN发表的67口水平井,准确率达80. 59%,说明该模型具有较高预测精度,可为气井积液预测提供理论支撑.     

水平井组合管柱排水采气研究及应用:以鄂北D气田为例

水平井携液生产过程中,存在液体会首先在倾斜段积液,导致水平井自主携液期较同规格生产管柱的直井大幅缩短的问题,为实现水平井全井筒协调携液,延长水平井自主携液期,以临界携液流量理论为基础,论证形成了水平井Φ60.3 mm+Φ48.26 mm组合管柱排水采气技术.现场应用情况表明,组合管柱与原Φ60.3 mm油管相比,可提升气井携液能力,延长水平井自主携液期.     

黄202H页岩气井井筒气液两相流态预测

准确预测页岩气水平井井筒流动型态对井筒积液预测及排水采气工艺优选至关重要.分析了黄202 H页岩气井套管生产和油管生产阶段的压裂液返排特征;结合气井压力数据,优选出了适合该井的井筒压力计算模型,预测了不同产气量时不同深度的气液表观流速特征;利用垂流型图版研究了该井套管生产阶段和油管生产阶段时垂直段、倾斜段和水平段的流型变化规律.结果表明:在6种压力计算模型中,Mukherjee-Brill压力计算模型计算的压力误差最小,平均绝对误差为2.39％;黄202 H页岩气井油管生产阶段,气井在倾斜段首先出现积液,排水采气工艺重点应在倾斜段解决气井积液问题;套管生产改为油管生产后,增大了井筒中气相流速,有利于积液排出.     

大牛地水平井临界携液气量计算模型

受生产管柱倾斜角和水平段长度的影响,气藏水平井中垂直段、倾斜段、水平段的携液能力存在较大差异,只取其中某一段的临界携液流量值作为水平井的携液临界流量并不符合实际情况,会引起水平井筒积液,增加气层的回压,影响气井正常生产。针对此情况设计水平管和倾斜管临界携液模拟实验。结果表明,水平段临界携液气量计算采用K-H波动理论模型,倾斜段临界携液气量采用修正的携液模型计算,倾斜段的临界携液气量大于水平段和垂直段,最终得到合理的水平井连续携液模型。     

全井简泡沫油流临界携砂流速计算模型

为满足渤海油田“适度出砂”技术的应用,确定合理生产参数,推导了泡沫油流条件下井筒压力梯度数学模型;结合考虑管壁效应的颗粒群干扰沉降速度公式,建立了全井筒临界携砂流速计算模型．实例计算表明：泡沫油流的出现增强了井筒携砂能力,但越靠近井底泡沫油流携砂能力越弱,井筒末段最容易发生沉砂．     

页岩气井井筒流动模拟与携液模型研究

为了明确不同井型页岩气井井筒流动规律和临界携液流量计算方法,采用数值模拟手段,模拟页岩气水平井井筒流动,获得不同井型气井携液机理与积液规律。优选了振荡式冲击携液模型作为页岩气水平井临界携液气量计算模型,并进行模型验证。结论认为,数值模拟结果能够有效反映气井携液过程,振荡式冲击携液模型诊断结果符合实际,可为气井合理配产、管柱优选和排采工艺介入时机提供指导。     

页岩气井压力梯度分析及应用

气井压力梯度是用于判断气井井筒内压力和流态分布等的重要参数。理论分析认为,当气井井筒平均压力、平均温度不变时,压力梯度随着气体密度的增加呈现递增趋势,当气井井筒平均温度不变时,压力梯度随着井筒内压力的增加呈现递增的趋势。实际应用表明:随着气井的不断开采,同一口井压力不断减小,压力梯度逐渐变小;页岩气井在生产过程中井筒流动状态均为气液两相流,气井受地层返出水的影响,井筒压力梯度变化较大,随着返出水的减少,井筒压力梯度逐渐趋于稳定并减小;当实测压力梯度与理论计算压力梯度差值较大时,通过提高气井产气量,增强气井携液能力,可排除井底积液,保证气井正常生产。