气井连续携液模型比较研究

气田生产出的天然气中常常含有一些液相物质。若天然气没有充足的能量把液体举升出地面，液体将在井中堆积形成积液，影响气井的生产能力。积液有时会完全压死气井。已有许多气井连续携液的关联式。为了更好地理解和采用正确的气井连续携液临界流量计算关联式，确定气井的合理产量，对李闽和Turner的气井连续携液模型进行了比较研究，比较的内容包括：液滴在高速气流中的形状；曳力系数;临界流速计算公式；用现场实际数据对李闽和Turner的气井连续携液模型进行比较。结果表明李闽气井连续携带公式计算的临界流量与实际的生产情况吻合。为了便于现场应用，导出了临界流量和产量的计算公式。     

考虑液滴变形和流动条件的气井连续携液预测新方法

Turner模型和李闽模型是国内外气田现场应用广泛的临界携液流量模型,二者均没有考虑流动条件对携液气量的影响,将曳力系数取为常数,而高度湍流区雷诺数的变化对曳力系数影响较大,从而使模型的计算结果与现场实际数据吻合度较低。基于这一问题,考虑液滴变形对携液气量的影响,并引入GP模型计算高度湍流区液滴的曳力系数,建立了基于高度湍流条件下的气井临界携液流量模型。新模型提出了一种简化的液滴变形参数计算方法,并考虑了高度湍流区曳力系数随雷诺数的变化。将新模型与Turner模型、李闽模型进行对比和验证,结果表明,新模型的预测结果与气井实际数据吻合最好,可以准确预测高度湍流条件下气井临界携液流量,对于气井的合理配产具有指导作用。     

临界携液模型在沙坪场气田的应用

在气井临界携液流量计算中,Turner模型计算结果偏高,应采用修正模型计算。沙坪场气田天东82、天东29井曾经因为产量低于临界携液流量而产生井底积液,根据两口井的生产数据计算得到模型中的修正系数α=0.66。将修正模型成功试用于天东91井的临界携液流量计算后,应用该模型对沙坪场气田所有气井进行了井口、井底临界携液流量分析,并得出结论:在相同管柱内径下,高压气井最大临界携液流量易出现在井口,而低压气井最大临界携液流量易出现在井底。     

预测天然气斜井临界携液流量新方法

目的 Turner模型和李闽模型是现场应用比较广泛的气井携液模型,二者是以直井为基础建立的,且假定曳力系数为定值,没考虑井斜角和曳力系数对临界携液流量的影响。为了准确预测天然气斜井临界携液流量,分析了天然气斜井中液滴的受力情况,建立了预测天然气斜井临界携液流量新模型。方法 该模型考虑了雷诺数变化对曳力系数的影响,对比不同曳力系数计算模型的精确度,优选出Barati模型计算天然气斜井中液滴的曳力系数,推导了该模型相对于Turner模型的修正系数,并给出了修正系数表。结果 通过实例将新模型与Belfroid模型、杨文明模型和李丽模型进行比较,结果表明,新模型计算结果与现场数据吻合最好,准确率为94.6%。结论 新模型可用于对天然气斜井积液的判断。     

考虑界面张力和液滴变形影响的携液临界流量模型

现有的携液临界流量模型通常认为界面张力及曳力系数为常数,忽略温度及压力对界面张力、液滴尺寸及液滴变形对曳力系数的影响,造成预测携液临界流量的结果与实际结果有较大差异。为了更准确预测气井携液临界流量,首先通过分段拟合界面张力实验数据,建立界面张力公式,然后引入变形液滴曳力系数公式及液滴变形程度和液滴尺寸之间的关系式,得到考虑界面张力和液滴变形影响的携液临界流量模型。研究结果表明,温度越高,压力越大,界面张力越小,携液临界流量越小;液滴尺寸越大,液滴变形越严重,液滴高宽比越小,曳力系数越大,携液临界流量越小。实验表明,模型预测数据与气井微观液滴积液实验数据基本吻合一致,其准确度远远高于Turner模型和李闽模型。新模型能够更加准确预测不同液滴尺寸下的携液临界流量,符合气田开发规律,为油气田开发提供技术指导。     

预测倾斜气井临界携液流量新模型

目前应用广泛的临界携液流量预测模型大多以垂直井作为研究对象,并未考虑井斜角度对携液的影响,造成倾斜气井临界携液流量预测值与实际情况存在较大偏差。针对倾斜气井是否出现积液问题,基于液滴受力平衡分析,建立考虑液滴形变与井斜角度影响的气井临界携液流量预测新模型。根据能量守恒方程,推导得到临界韦伯数与液滴变形参数的函数关系式。基于椭球形液滴假设,考虑液滴内部流动及液滴形变影响,将邵明望模型计算结果下调15%作为椭球形液滴的曳力系数。结合实例与Turner模型、李闽模型、王志彬模型、杨文明模型和Belfroid模型进行对比分析发现,新模型准确程度较高,计算精度提高14.49%～16.80%,能正确判断气井积液情况,与现场实际情况吻合,可以有效指导气田安全、合理生产。     

低渗产水气藏携液模型研究与应用

准确预测气井临界携液气流量,对优化气井工作制度、排除井筒积液具有重要意义。现有液滴模型未考虑液滴变形和液滴大小的影响,将临界韦伯数取为定值或认为临界携液气流量与临界韦伯数无关,导致模型的关系式系数为定值,存在一定理论不足。综合考虑液滴变形和液滴大小特征,由液滴质点力平衡理论和能量守恒原理导出了气井临界携液气流量计算新模型。新模型的关系式系数随压力增大而变大,为1.92～5.30,弥补了现有液滴模型的关系式系数为定值的缺陷。现场应用表明：新模型预测大牛地气田气井积液状态与实际较吻合,可满足生产要求。     

天然气斜井临界携液流量预测新方法

目前国内外气田现场广泛应用的气井临界携液流量模型大多是建立在直井基础之上的,将曳力系数和表面张力取为常数,没有考虑井斜角、曳力系数和表面张力变化对临界携液流量的影响.为了准确判断天然气斜井是否积液,对天然气斜井中的液滴进行受力分析,建立了新的天然气斜井临界携液流量计算模型.模型考虑到曳力系数随雷诺数变化而变化,引入GP模型计算气井中液滴的曳力系数,根据气井温度和压力数据计算出气水界面张力.结合实例,将新模型与其他5个计算模型进行对比,结果表明新模型的计算结果与现场实际数据更加吻合,准确率达95.2％.新模型可以准确计算天然气斜井临界携液流量,可为天然气斜井积液判断和合理配产提供理论支撑,对于气田合理生产具有指导作用.     

计算气井最小携液临界流量的新方法

气井最小携液临界流量是采气工程方案编制中的一个重要参数.目前现场主要应用Turner和李闵公式进行气井最小携液临界流量的计算,但这两种公式有一定的局限性.因此,根据气井中运动的球帽形液滴,建立了球帽状液滴模型的气井最小携液临界流量计算公式.并对实际井例进行了计算,给出了气井携液过程中不同分散相存在时的最小携液临界流量的确定方法.     

气井井筒携液模型研究与应用

在气井生产过程中,当气井的产气量小于气井井筒携液的临界产量时,液体就会在井底聚集,从而增加对气层的回压,尤其在低压井中,井筒积液易造成气井停产。20世纪以来,气井临界携液模型有很多,常用的Turner模型、Minli模型,但是都忽略了在气井生产过程中,液体在井筒中所受到的上下表面的压差力。在考虑了液体在井筒中所受到上下表面压差力的基础上,提出了一个新的井筒临界携液模型。从理论上看,该模型计算的最小携液速度和产量比Turner模型、Minli模型计算的要小很多,同时结合实例分析可知运用新模型计算的井筒积液时间更符合于实际生产积液时间,也验证了模型的可行性,从而能更好地指导气田开发。     

气井临界流量计算模型的优选

气井积液会给气田和气井本身带来严重危害,准确诊断气井积液的时机,及时采取措施能大大降低和消除气井积液带来的一系列危害。基于Turner模型,取井底环境为控制条件,系统研究了地层压力、井口压力、油管尺寸、水气比等因素对气井临界流量的影响,分析了各因素的敏感性,并提出了防止气井积液的针对性建议;结合涩北气田的生产动态,对比分析了目前常用的5种临界流量计算模型,优选出动能因子法诊断气井积液,其动能因子下限值取10。     

井筒连续携液规律研究

我国己开发的气田中,大多数气藏均属于不同程度的有水气藏。气藏在开发过程中都会产出地层水或凝析液。产出液若不能及时排出,就会聚积在井底,严重时造成水淹停产。在天然气生产过程中如何配产以连续携液是十分重要的。以往有学者认为产水气井只要井底不积液则气井就具有能连续携液的能力。本文利用相应的模型公式进行理论计算得到温度、压力对气井连续携液影响规律。同时,对川西气田7口井各重要参数进行了敏感性分析从而得出天然气井连续携液的规律性认识,即:在产液量较小时,井筒中的压力损失较小,而温度损失较大,温度成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井口附近;随着产液量的增加,温度损失较小,压力损失较大,压力成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井底附近。这也说明低压气井最大临界流量易出现在井底,而高压气井最大临界流量易出现在井口附近。     

气井凝析液量研究

在一定的温度和压力下,天然气中所含有的水会形成凝析液,如果不能及时排出井口,则会在井底形成积液,导致气井不正常生产,因此,研究凝析液的数量对于制定合理的气井工作制度,维持气井的正常生产具有现实的意义,从计算天然气的含水量出发,计算气井的凝析液量,分析凝析液量随井口压力和气层压力的变化关系,模拟一口实例气井的产水曲线,从而论证提出的计算凝析液量方法的合理性,对于预测气井的凝析液量具有一定的指导意义。     

气井井筒积液与排液周期预报技术

在气田开发过程中,由于地层水和天然气中的凝析水的影响,常会造成气井井筒积液,在井底产生回压,影响气井正常生产,积液严重时会压死气井。根据气井积液规律和气藏开发压力递减规律,通过计算气井向井流和油管流出动态,确定气井日产气量、日产水、日产油,并进行井筒积液判断与排液周期预测;对于气井未来流入预测,引入了极限视采气指数的概念;在理论模型和方法研究的基础上,编制了气井井筒积液分析软件;计算表明,气藏在开发过程中,随着地层压力下降,排液周期会越来越短。     

涩北气田排水采气优选模式

针对柴达木盆地涩北气田所面临的气井井底积液、产水导致产量迅速递减的问题,从准确把握气井排水采气时机、优选经济有效的排水采气方式出发,结合涩北气田生产动态,综合考虑动能因子、积液高度、油压、日产水以及油压、套压压差等多种因素准确诊断了气井积液的状况;分析了涩北一号气田递减阶段气井日产气量和水气比等生产数据的变化规律,根据多项管流井底压力计算理论、临界流量计算模型及涩北气田实际的采气油管尺寸,研制出了排水采气方式选择控制图,并建立了涩北气田排水采气优选模式;回归出了相应的计算公式,预测了涩北一号气田大规模进入优选管柱排水及泡排排水采气时期的具体时机,由于涩北气田属于次活跃与不活跃水驱气藏,水气比上升缓慢,除少数离边水比较近的井外,在整个开发期内不会大规模进入气举排水开采期。     

临兴致密气井井筒积液动态模拟分析

临兴致密砂岩气田低产积液井数量呈逐渐上升趋势,由于实测数据的缺失导致井筒积液预测困难,严重影响了气井的正常生产和经济效益。为了揭示致密气井井筒积液的变化过程,以临兴先导试验区致密气井为研究对象,结合气田生产管柱特点和井筒压力测试数据,建立了一套适用于临兴致密气田井筒积液的动态预测方法。应用结果表明,积液动态预测方法能够模拟致密气井井筒积液的动态物理过程,定量计算气井井筒的积液量和积液高度。该方法较好地解决了临兴致密气田井筒积液规律预测的难题,对临兴致密气田的开发具有一定的指导和借鉴意义。     

凝析气井最低允许产量公式及其应用

凝析气井最低允许产量的计算,对优化生产管柱、判断井底是否积液等具有十分重要的意义。从流体的流动过程和其中的影响因素出发,考虑了各种参数的物理意义。严格推导了凝析气井最低允许产量计算公式,计算了不同油管直径和井底压力条件下气井的最低允许产量,并对可能产生井底积液的情况进行了分析和判断;计算了不同压力和气井产量条件下油管的直径,并对管柱进行了优化研究,得到了合理的气井最大油管直径,超过此直径,则在井底将产生积液。从而影响气井的正常生产;分析了提高气井排液能力的几种可能性。     

苏里格气田井下节流器积液过程分析与研究

苏里格气田气井普遍采用井下节流工艺,随着气田的开发,气井压力和产量逐渐下降,井下节流器无法排液,井筒产生积液现象,造成井底回压大,影响气井生产。为延长气井变为低产、低效井的时间,有必要对节流器的合理打捞时机进行研究。针对井下节流条件下的井筒积液及排除问题,采用软件模拟和生产、测试数据分析等方法,通过对井下节流井井筒积液流态分析、过程研究及不同积液程度下的主控机理分析,明确了造成节流气井压力、产量迅速下降现象的起点为节流器上段开始积液时,并以此为基础确定了苏里格气田积液井节流器的合理打捞时机,为生产现场节流器打捞时机提供了理论及实践经验。     

低流压、低液量气井井底积液排液工艺

针对深层气井和中浅层气井的井底积液问题并结合井况特点,介绍了两种低流压、低液量气井排液工艺。对于深井,通过从普通油管与连续油管环空定期注入压缩氮气,从而将井底积液从连续油管内举升出来;而中浅层气井为了降低成本,采用水力喷射泵将井底积液举升到地面。与其他举升工艺相比,该工艺能够更有效地减少液柱对产层的压力,因此即使产层压力很低时,产层气体也能够顺利进入井筒,较好地解决了其他排液工艺因井底低流压导致的停产问题,从而大大提高了储层的有效开采时间。