一种低渗透产水气藏气井间歇生产制度优化方法技术

本发明专利技术涉及天然气开采技术领域，特别属于一种低渗透产水气藏气井间歇生产制度优化方法。主要解决了低压气井开井时率低、携液困难和易冻堵的难题。所述的间歇制度优化方法包括：步骤1，实时采集井口生产数据；步骤2，计算开关井压力变化速率、临界携液流量和水合物相平衡压力；步骤3，根据压力恢复速率、油套压差和水合物温压条件，确定开井时机，电动针阀以n％的初始开度实现自动开井，其中10≦n≦50；步骤4，当套压下降速率保持稳定、且满足携液要求，电动针阀以m％增量调大开度，其中1≦m≦10；步骤5，根据油套压下降速率、油压与外输压力差和临界携液流量，确定关井时机；本发明专利技术模拟人工开井，实现携液生产，以及避免水合物冻堵。

【技术实现步骤摘要】
一种低渗透产水气藏气井间歇生产制度优化方法
：本专利技术涉及天然气开采
，特别属于一种低渗透产水气藏气井间歇生产制度优化方法。
技术介绍
：对于低渗透产水气藏，气井普遍面临低压停产和积液水淹的问题。大部分气井在生产一段时间后，都会由于地层能量接替不足，导致井口油压低于井口外输压力，使得气井无法连续生产。对于该类气井，生产现场一般采用两种工艺进行处理，一是井口增压开采，该工艺投资成本高；二是采用间歇生产的方式，该方法简单易行，目前主要采用人工开关井的方式。但在实际应用过程中还存在很多问题亟需解决，一是如何确定合理的开关井时机；二是如何充分利用井筒能量进行携液；三是如何安全平稳开井及避免开井过程中发生水合物冻堵等问题。申请号为CN109681196A中国专利技术专利公布了一种低压页岩气井间歇生产管理方法及系统，该公开文本所公布的间歇生产管理方法是通过将所采集到的气井生产状态参数与预设的气井特征参数进行对比，给出气井开井或关井的提示信息，但没有考虑开井后利用气井能量进行携液和开井后水合物冻堵的情况。《石油天然气学报》2010年12月第6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法，该方法是通过以下装置来实现的：该装置由油压传感器(1)、油管温度传感器(2)、电动针阀(3)、井口外输压力传感器(4)、气液两相流量计(5)、套压传感器(6)、立柱(7)、电缆(8)、可编程控制器(9)、蓄电池(10)、太阳能电池板(11)组成；其中油压传感器(1)、油管温度传感器(2)、电动针阀(3)、井口外输压力传感器(4)、气液两相流量计(5)和套压传感器(6)通过电缆(8)与可编程控制器(9)连接；太阳能电池板(11)通过电缆(8)与蓄电池(10)连接；蓄电池(10)通过电缆(8)与可编程控制器(9)连接；其特征在于：利用以上装置的一...

【技术特征摘要】
1.一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法，该方法是通过以下装置来实现的：该装置由油压传感器(1)、油管温度传感器(2)、电动针阀(3)、井口外输压力传感器(4)、气液两相流量计(5)、套压传感器(6)、立柱(7)、电缆(8)、可编程控制器(9)、蓄电池(10)、太阳能电池板(11)组成；其中油压传感器(1)、油管温度传感器(2)、电动针阀(3)、井口外输压力传感器(4)、气液两相流量计(5)和套压传感器(6)通过电缆(8)与可编程控制器(9)连接；太阳能电池板(11)通过电缆(8)与蓄电池(10)连接；蓄电池(10)通过电缆(8)与可编程控制器(9)连接；其特征在于：利用以上装置的一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法是通过以下步骤来实现的：
步骤1，实时采集井口生产数据；
步骤2，计算开关井压力变化速率、临界携液流量和水合物相平衡压力的变化范围；
步骤3，根据压力恢复速率、油套压差和水合物温压条件，确定开井时机，电动针阀以n％的初始开度实现自动开井，其中10≦n≦50；
步骤4，当套压下降速率保持稳定、且满足携液要求，电动针阀以m％增量调大开度，其中1≦m≦10；
步骤5，根据油套压下降速率、油压与外输压力差和临界携液流量，确定关井时机。


2.根据权利要求1所述的一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法，其特征在于：所述步骤1，可编程控制器(9)以间隔时间Δt接收一次油压传感器(1)、油管温度传感器(2)、井口外输压力传感器(4)、气液两相流量计(5)和套压传感器(6)所采集的实时生产数据，其中0.05h≦Δt≦0.1h。


3.根据权利要求1所述的一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法，其特征在于：所述步骤2，可编程控制器(9)实时计算开井后油压和套压的下降速率dp/dt、瞬时临界携液流量qcr(t)，以及关井后油压和套压恢复速率Δp/Δt和水合物相平衡压力。


4.根据权利要求1所述的一种低渗透产水气藏气井自动间歇生产制度优化方法，其特征在于：所述步骤3，当气井关井后，可编程控制器(9)根据油压pt(t)、套压pc(t)和及井口油管温度T(t)的变化规律，自动判断气井间歇生产的开井时机。当满足条件(i)或条件(ii)时，可编程控制器(9)向电动针阀(3)发出初始开度为n％的命令，实现气井自动开井：
(i)关井t时刻的油压pt或套压pc的恢复速率Δp/Δt与(0～t-Δt)时间范围内的平均压力恢复速率的差值与平均压力恢复速率的比值大于等于γ，其中0.5≦γ≦1.0，且油压pt与套压pc的差值与套压pc的比值在Δt时间范围内小于δ，其中0≦δ≦0.3，气井自动开井，计算方法见式(1)～式(4)：












式中：Δp/Δt为压力恢复速率，MPa/h；p(t)为t时刻压力，MPa；p(t-Δt)为t-Δt时刻压力，MPa；Δt为时间间隔，h；为(0～t-Δt)时间范围内平均压力恢复速率MPa/h；i为(0～t-Δt)时间范围内Δt时间间隔数；pc(t)为t时刻套压，MPa；pt(t)为t时刻油压，MPa；
(ii)在井口温度的条件下，关井t时刻的油压pt(t)与水合物生成的相平衡压力ph(t)的差值与水合物生成的相平衡压力ph(t)的比值介于安全值[θ1,θ2]之间，其中0.1≦θ1≦0.2，0.4≦θ2≦0.5，气井自动开井，计算方法见式(5)；



式中：ph(t)为t时刻水合物生成的相平衡压力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡萌，马文海，李强，杨强，马品刚，李俊亮，李楠，张洪涛，顾绍兴，翟江涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11