定向气井临界携液流量预测新模型

针对定向井气体携液机理不清、临界携液流量预测误差较大等问题,基于定向井筒中液膜的受力状况,考虑气芯与液膜之间的剪切力、液膜与管壁之间的剪切力、流体重力和液膜前后的压差等作用,建立了定向气井临界携液流量预测模型,并推导了该预测模型相对于Turner模型的修正系数。敏感性分析结果表明,修正系数主要与油管内径和井斜角有关,受管壁摩擦系数的影响较小;同时还给出了修正系数速查表,以便于实际中使用。现场实例计算分析结果表明：①所建立的预测模型计算误差小于5%,与定向气井临界携液流量常用计算模型相比,计算精度提高10.03%～48.72%;②计算结果与现场生产实际更加吻合,可准确地预测定向气井的临界携液流量。该研究成果对定向气井合理配产、携液动态预测具有指导意义和实用价值。

水平井临界携液流量预测及其应用研究

随着水平井储层改造工艺的进步,水平井在低渗透致密气藏的开发中优势日益突出,目前水平井已成为低渗透致密气藏开发的重要手段。但受水平井井眼轨迹和复杂流动形态的影响,常规的预测模型不适用于水平井的临界携液流量预测,临界携液流量预测已成为水平井排液的关键难题。为此,利用可视化水平井气液两相管流模拟器,采用分段模拟方法,基于大量的模拟流动实验,对斜井段、水平段的临界携液流量预测模型进行修正,建立了水平井临界携液流量修正模型,现场应用取得较好效果。

气井临界携液流量计算方法的改进

准确预测气井临界携液流量对于优化气井生产制度、延长气井生产寿命具有十分重要的意义。国内外学者通过对Turner公式中的临界携液系数进行修正,得到了不同的临界携液流量公式,但这些公式普遍忽略了表面张力和气体偏差系数随温度和压力的变化,以及不同临界携液系数对各气田的适用性。针对这2个问题,文中首先修正了临界携液流量公式中表面张力及气体偏差系数的取值方法,并对将其取作常数的误差进行了分析;然后提出了一种利用流温流压梯度测试资料计算各井段天然气参数,并在此基础上反推临界携液系数的方法,利用该方法即可得到适用于不同气田的临界携液系数及临界携液流量公式。实例计算验证表明,改进后的临界携液流量计算方法较常规方法具有更高的准确性。

一种适用于现场的临界携液流量计算新方法

苏里格气井普遍低压、低产,携液能力差,井筒积液是苏里格气井生产中的重要难题。在分析气井积液时,由于缺少相关参数,现有的临界携液流量公式不便于现场应用。苏里格气田对临界携液流量公式进行了简化处理,解决了现场应用难的问题;但在分析井筒积液时存在较大偏差。因此,现场缺乏一种既便于应用,又能保持较高精确度的临界携液流量计算方法。通过模拟井筒流动分析了目前应用的临界携液流量计算方法存在的一些问题,结合气井产气量、水气比等参数建立起一种便于现场应用的临界携液流量计算新方法;并通过实例井的计算对新方法的精确度进行了验证。

气井临界携液流量的计算方法

在气藏开发中,气井井底的液量若不能及时排出,就会在井底聚集,将会形成积液,严重时造成水淹停产,因此,预测气井积液很重要。目前现场主要应用Turner模型进行气井临界携液流量的计算,但有一定的局限性。在实际生产现场,每口井的生产条件是不一样的,因此在计算气井临界携液流量时应先结合拽力系数CD的全域拟合关联式计算出液滴的拽力系数,采用与Turner液滴模型相同的力学分析方法,得到了针对不同生产井的临界携液流量的计算公式。通过实例的计算分析,其预测结果较符合实际生产。

水平气井临界携液流量预测新方法

针对水平气井连续携液机理不清、临界携液流量计算误差较大等问题,基于水平气井连续携液的实验结果,首先对水平井筒中的液膜和中心气流进行受力分析,综合考虑液膜稳定存在和连续携液这两方面,建立了水平气井的临界携液流量预测新模型,并给出相应的修正因子。敏感性分析表明:在水平气井中,修正因子主要由油管内径、液相黏度和举升因子决定;随着油管内径与液相黏度的不断增大,临界携液流量也相应增大;而随着举升因子的增大,临界携液流量随之减小。实例研究表明:新模型的计算结果相对误差小于10%,比常用计算模型提高精度10. 5%~62. 8%;计算结果与现场实际数据吻合度更高,可用来准确预测水平气井的临界携液流量。新模型对提高水平气井的最终采收率具有指导作用。

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。

基于紊流条件下的气井临界携液流量计算模型

国内外大部分气田现场通常运用Turner模型与Li Min模型进行携液能力预测,但这2个模型的适用范围具有较大的限制性,均是基于直井和气相层流条件下的推导,没有考虑曳力系数和井斜角对携液能力的影响,将曳力系数视为常数,而紊流条件下雷诺数的不同对曳力系数的取值有较大影响,从而使模型的计算结果误差较大。针对这一问题,首先对定向井中的液滴进行了受力分析,然后对紊流条件下雷诺数与曳力系数的关系进行了非线性拟合,得出了基于气相紊流条件下定向井连续携液临界流量的预测新模型。现场实例计算分析表明:(1)新模型的计算结果相对误差小于10%,相比于常用的计算模型,精度提高了10.416%~66.125%;(2)计算结果与现场实际数据吻合度更高,可以准确预测紊流条件下气井连续携液临界流量。新模型对于提高现场气井的合理配产和最终采收率具有一定的指导作用。

计算气井临界携液流量的新方法

准确计算气井临界携液流量具有十分重要的意义。国内外学者在Turner公式的基础上对其携液系数进行修正得到了不同的临界携液流量公式,但这些公式忽略了将表面张力及气体偏差系数取为常数对计算结果的影响,也未考虑不同携液系数对各气田的适用性,因此应用过程中往往存在较大误差。为此,本文首先对公式中的表面张力及气体偏差系数进行了修正,并对忽略这两个参数的变化所产生的计算误差进行了分析,然后探讨了常规公式不具有普遍适用性的原因,并在此基础上提出了一种应用流温流压梯度测试资料推导携液系数并得到目标气田临界携液流量公式的新方法。最后经实例验证表明本文提出的临界携液流量计算新方法相较于常规方法更具准确性和现场适用性。

气田开采中不同回压对临界携液流量的影响

针对气藏开采过程中气体在井筒内流动的特点,根据Turner模型推导了井筒内临界携液流量公式,然后又根据井筒临界携液流量公式,计算并说明了井口压力和气体流动速度之间的关系,并为了便于现场使用,导出了临界流量和产量的计算公式。

渤海气田JZ20-2气田临界携液流量计算模型的选择

本文针对渤海JZ20-2气田的气井,介绍了常用的几种预测积液的临界携液流量模型:Turner模型,Coleman模型,Nosseir模型,李闵模型。并通过大量井对模型的计算,最终为渤海JZ20-2气田选取Turner计算模型。

页岩气水平井全井筒临界携液流量模型

目前的临界携液流量模型均未完整反映页岩气井的复杂井身结构和返排液量变化特征,无法准确预测页岩气水平井积液。为此,通过对液滴动力学和能量分析,综合考虑井筒产液量、液滴变形和造斜率变化引起的液滴能量损失,建立了页岩气井全井筒临界携液流量模型。根据最大稳定变形液滴能量平衡关系,确定了最大稳定变形液滴长轴长度;选取了适用于页岩气水平井的曳力系数和表面张力公式;根据误差分析优选了Mukherjee-Brill两相流模型计算页岩气水平井井筒压力分布。实例分析表明,与现有临界携液流量模型相比,新模型对于页岩气水平井的积液预测符合率最高,预测精度达92.3%。新模型可以准确预测积液井和接近积液井,对不积液井的积液预测精度也能满足现场应用要求,可以有效指导页岩气井积液判断与排采工艺选择。

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。

高液气比气井临界携液流量计算方法

高液气比气井环状流场中的液相主要以液膜形式被携带,从液膜逆流角度建立气井携液模型比从液滴回落角度建立更为合理,因此研究了倾斜管低边液膜厚度、平均液膜厚度和气液界面摩擦因数的计算方法。基于液膜受力平衡和动量守恒,建立了适用于不同井型(直井、定向井、水平井)的液膜携带机理模型,得到了临界携液流量的理论计算方法;基于机理模型宽范围计算结果,建立了类似Belfroid模型的经验关系式。Belfroid模型中经验系数为常数,而文中提出的经验系数随管径增大而增大,随液相表观流速增大先增加后减小,随温度增加而减小。根据南海西部产水气井实例验算,积液预测准确率达100%,说明该方法具有较高的预测精度,可为海上和陆地气井积液预测提供理论支撑。

气井临界携液流量计算方法的修正

气井最小临界携液流量的准确计算对于确定气井合理配产、优化气田开发方案具有非常重要的意义。国内外学者在Turner模型的基础上,对临界携液系数进行修正,从而推导出了不同的临界携液流量计算模型,但这些模型均将界面张力和天然气偏差因子取为常数,忽略了温度和压力对它们的影响。因此,对液滴模型进行了修正,通过经验公式计算界面张力,运用DAK方法计算天然气偏差因子,提出了考虑实际界面张力和天然气偏差因子的气井临界携液流量模型。应用修正前后的3种常规模型分别对某气田的临界携液流量进行计算对比,结果表明修正的临界携液模型能够更加准确预测气井状态,判断井筒是否积液,较常规模型具有更高的准确性和科学性,适用于气田实际生产开发。

一种预测凝析气井临界携液流量的通用模型

凝析气井中流体的流动规律与常规气井有较大差异,但目前凝析气井的临界携液流量预测仍采用常规气井的相关计算模型,从而造成预测误差较大,与现场实际情况不符。针对这一问题,基于质点分析理论和气液雾状流转换理论,首先推导出了凝析气井临界携液流量预测的通用模型,通过分析得出,影响新模型预测精确性的主要因素包括温度、压力、曳力系数、表面张力和临界韦伯数。然后经过优选得到温度、压力和表面张力的计算关系式,论证了临界韦伯数取定值的不准确性,并使用精确度对比和非线性拟合方法得到层流和湍流条件下曳力系数的计算关系式。最后分别建立了产油凝析气井和油水同产凝析气井多元耦合计算模型。现场实例计算分析结果表明,所建立的新模型预测精度超过90%,与凝析气井临界携液流量常用计算模型相比,预测精度提高了26%~41%。该研究成果对于提高凝析气井的最终采收率具有一定的指导意义。

涩北气田低渗气井临界携液流量计算新模型

井筒积液会使气井正常生产受到影响,严重时会导致水淹而停产,目前现场常用气井积液预测的临界携液流量模型均有一定的局限性。为了更准确地预测涩北气田气井临界携液流量,根据椭球模型,推导出适合涩北低渗透气田的临界携液流量模型。

不同气井连续临界携液流量模型研究

针对开采难度较大的中、低渗透储层生产水平差等问题,采用水平井能够有效地增加储层泄流面积,提高单井产能,并且在低渗透致密气藏中的开发优势日益显现。然而对于水平井的临界携液流量预测说法不一,研究者们总结出了多种不同的预测模型,尤其是在斜井段。系统归纳了不同的预测模型,并运用现场实例数据加以比较、验证,最终研究出较为准确的临界携液流量模型,即Belfroid携液模型,为今后水平井方面积液判断提供了更为可靠的参考,同时也对定向井携液流量模型的选择提供了帮助。

基于井筒携液实验的临界携液流量预测方法

Belfroid模型为现场应用较多的临界携液流量预测模型,针对该公式推导过程中对部分参数存在一定的假设条件从而可能影响预测结果准确性的问题,利用倾斜井筒携液实验装置对气井临界携液流量及其影响因素进行了分析,根据实验测试数据,对Belfroid模型进行了修正,并给出了适用条件。利用修正的Belfroid模型预测了东海部分气井的积液状况,预测结果得到了现场实测数据的证实,验证了修正模型的可靠性和准确性。

不同因素对临界携液流量的影响

伴随着科技的快速进步和高速发展,增强对天然气的开采开发已经成为带动我国社会进步和推动经济发展的首要任务。然而天然气在开采过程中会不可避免的出现气井产水的现象,随着气井的持续生产产水量一直增加,一旦井筒中形成积液,就会影响气井的正常生产,降低气井采收率。因此,如何准确判断各类因素对气井积液的影响对气井实施排水采气工艺措施和有效提高气井的采收率有着重要的指导意义。