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1、气井井底流压计算方法优选2011年8月油气井测试第20卷第4期气井井底流压计算方法优选王林彭彩珍倪小伟孙雷(1.西南石油大学四川成都610500;2.渤海钻探工程公司天津300000)摘要气井井底流压是动态分析的重要参数,目前计算井底流压的方法较多,但每种方法适用的条件又不相同.针对这种情况,介绍了求取井底流压的三种方法:静气柱计算法,单相流计算法和气液两相流计算法,并对这三种方法的适用条件及优缺点进行了分析.关键词气井井底流压优选0引言井底流压的获取是进行气井动态分析的基础.目前获得井底流压主要有下压力计实测法和井口压力计算法.然而,
2、每次都通过下压力计获得井底流压并不现实,因为有些井压力计并不能顺利下人井底且增加了费用,因此井口压力计算法应用较多….不同的生产工艺以及生产情况,用不同的方法计算时结果会有差异,需要优选一种最佳的方法来计算.1方法介绍1.1静气柱法当油管生产,套管闸门关闭,油管与套管之间没有封隔器封隔时,油套环空的气体处于静止的状态,油管里的气体处于流动状态,此时可用套管井口压力按静止气柱计算井底流压.静气柱计算井底流压一般有平均温度,平均偏差系数法,Cullender-Smith等方法[2].在此简要介绍平均温度,平均偏差系数法.利用平均温度偏差系数
3、法计算:f1.0.034157gHrdp—u积分可得P=Pe(2)其中s=0.034157~HI(ZT)(3)式中:P,p——气井井底,井口静压,MPa;——井口到气层中部深度,m;——井筒平均温度,K;——井筒气体平均偏差因子;s——指数;y——气体相对密度.1.2单相流计算井底流压当气液比大于2000m./m时,可用近似单相流计算法求取井底流.较常用的方法有cu11end.er.Smith,Aziz,平均参数法等.在此简要介绍平均参数法.采用平均参数法计算井底流压::^/:+(e2Ptfe一1)p/+——————————'———一一
4、l(4)其中s:—0.03415)'gH(5)摩阻系数厂采用Jain法计算.即14—21g(号+)(6)^/fⅡ,其中R:1.776×10～一q,sc~'g(7)式中:P,,P,S——气井井底流压,井口流压,MPa;qsc——气产量,m./d;d——油管内径,m.1.3气液两相流计算井底流压当气水比小于2000m/m.时,不能忽略水的影响,此时要用气液两相流计算方法求取井底流压.(1)持续率计算Hagedorn和Brown导出两相流关系式为_71.A万p:10g+端+(8)式中:qw——水的产量,m/d;M——地面标准条件下,每产出1
5、m液体伴生气,水的总质量,kg/m;l0——气液混合物密度,kg/m.然后计算上式中P一,一T下的相关参数.Hagedorn和Brown进行了两相流实验,得出了[作者简介]王林,男,1983年出生,西南石油大学在读硕士研究生,现主要从事油气藏工程方面的研究工作.油气井测试持液率的三条相关曲线,分别为—cⅣ,日/一声和一关系曲线.,.与下面的四个无量纲参数有关:液体速度数:N=3.1775(p2/o)(9)气体速度数:N=3.1775(/o)(10)管子直径数:Nd=99.045d(Pl/o)..(11)液体粘度数:=0.3147/~【1
6、/(pza)](12)式中:——液相密度,kg/m;——气水界面张力,N/m;Vsl——气,液相表观流速,m/s.利用上面四个参数计算出H,计算过程如下:①计算P,T下的ⅣⅣ,Ⅳd,Ⅳ值;②由Ⅳ一CN,关系图,根据Ⅳ查出GⅣ值;③计鼽(13)④由H/一关系图,根据j5.查出口/值;⑤计算::(14)⑥由声一声关系图,根据查出值;⑦计算=((15)(2)计算摩阻系数两相雷诺数定义为Nm=dvlD/(16)两相雷诺数确定后,可用Jain公式计算.即2gRein)~/,"+)+△(剖(18)式中:Ap——垂直管压力增量,MPa;g——重力加速
7、度,m/s2;fm——两相摩阻系数,无量纲;——,条件下气液混合物速度,m/s;——混合物粘度,Pa?S;e——管壁绝对粗糙度,nl.最后,根据井口生产数据,将气井从井口到井底分成若干段,采用压力叠加法计算井底流压.2实例分析西南地区Y1气井储层中深51251TI,地层温度373K,气体相对密度0.5787,气体临界压力4.66MPa,临界温度193K.用油管采气,油管内径76mm,油套环空无封隔器,油管表面粗糙度取0.016mm,且井底不积液.根据上述三种方法计算的井底流压数据见表1.表1不同方法下的井底流压数据,瓠油压,…,,MP(
8、年?月)(aMPa104m3)104m3Pa)(MPa)(104m3(1om3)(m/m3.嚣由表1中的计算结果可以看出,当气水1~-7~大时,单相流计算的结果与气水两相流计算的结果差异很小,静气柱计算法结
