一种柱塞井井筒积液量的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种柱塞井井筒积液量的确定方法，属于油气田开发技术领域；为解决现今关于柱塞井井筒积液量的确定方法的研究少且运用常规方法具有较大局限性等问题；其技术方案是：收集气井的井身结构资料和关井临界时刻的气井压力数据；计算油管与套管环空中的积液高度；由于关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系为：关井井筒积液量等于关井油管积液量加上关井套管积液量，因此，根据计算得到的油管与套管中的积液高度，结合关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系可确定井筒积液量。本发明专利技术计算简便，结果较为准确，适用性强。适用性强。适用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞井井筒积液量的确定方法


[0001]本专利技术涉及一种柱塞井井筒积液量的确定方法，属于油气田开发


技术介绍

[0002]随着气田的开发，地层压力会不断衰减，地层产水无法及时排出，将会累积在井底造成积液，因此，在气田开发的中后期，为了避免气井过早水淹，大都需要采取一定的排水采气措施来维持气井生产，延长气井寿命。柱塞气举工艺作为气井中后期排水采气的重要手段，因其具有操作便捷、成本较低、适应性良好、自动化程度高等特点而得到了广泛的应用，在工艺运行过程中，可通过气井井底积液量的变化来确定柱塞排水采气工艺的效果，是除产气量、压力之外的重要指标。
[0003]经过广泛调研，目前对常规积液气井井底积液量的确定较多，对柱塞井井筒积液量的确定方法的研究极少。文章《苏里格气田井下节流气井积液量预测方法及应用》中给出了常规测试法、产量对比法和油套压差预测三种方法确定井底积液量，但常规井筒积液测试成本较高、计算精度因井而异，推广难度大。文章《气井井筒积液量计算方法研究》通过分析气井生产过程中的压力数据建立了基于压力和产量气井积液量计算方法，但柱塞井油压、套压波动较大，此方法用于计算柱塞井的井底积液量可能误差较大。
[0004]总的来说，目前关于柱塞井井筒积液量的确定方法的研究很少且运用常规方法具有较大局限性。因此，迫切需要一种操作性较强，准确程度较高的柱塞井井筒积液量的确定方法，指导柱塞井的高效生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：为解决现今关于柱塞井井筒积液量的确定方法的研究少且运用常规方法具有较大局限性等问题，通过考虑柱塞井井身结构和压力数据，确定井筒积液量，计算简便，结果较为准确，对于柱塞生产井在生产时存在的油套压差轻微波动的情况的适应性较强，能够极好反映气井实际的井筒积液量，精度较高。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种柱塞井井筒积液量的确定方法，该方法包括下列步骤：第一、收集气井的井身结构资料和关井临界时刻的气井压力数据，气井的井身结构资料包括卡定器下入深度、油管管鞋垂深、套管内径和油管内径，关井临界时刻的气井压力数据包括此时刻的油压和套压；第二、计算油管与套管环空中的积液高度，其具体步骤为；第三、根据第二步计算的油管与套管中的积液高度，结合关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系确定井筒积液量，关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系为：关井井筒积液量等于关井油管积液量加上关井套管积液量；上述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，关井临界时刻的定义为该柱塞举升周期内关井阶段的最后时刻，下一个时刻即进入开井阶段；
上述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，关井临界时刻的油压和转化为井底流压的表达式为：式中p
t_shut
为关井临界时刻的油压，单位是MPa；γ
g
为天然气相对密度，无因次，甲烷取0.56；H
g_tube_shut
为气柱高度，取油管气柱高度的0.5倍，单位是m；`T为系统平均温度，取井口温度与地层温度之和的二分之一，单位是K；`Z为系统平均偏差因子，无因次；T和Z上方的“`
ꢀ”
表示平均值；ρ
w
为液体密度，单位是kg/m3；g为重力加速度，取9.8m/s2；式中p
c_shut
为关井临界时刻的套压，单位是MPa；H
g_hk_shut
为气柱高度，取环空气柱高度的0.5倍，单位为m；上述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，所述的计算油管与套管环空中的积液高度，其具体步骤为，第一、计算油管与套管积液高度差的最大值与最小值，其中最大值为井筒积液量与油管截面积的比值，最小值为0；第二、设定循环计数器，其初始值为0；第三、计算差值项和当前循环的积液高度差，差值项等于当前积液高度差的最大值与最小值之差的一半，当前循环的积液高度差为积液高度差的最小值加上差值项；第四、更新循环计数器，其值为上一计数器值加1；第五、将关井临界时刻的油压与套压转化为井底流压，并计算井底流压误差，其表达式为：式中err为井底流压误差；p
wf_hk_shut
为关井临界时刻套压折算得到的井底流压，单位是MPa；p
wf_tube_shut
为关井临界时刻油压折算得到的井底流压，单位是MPa；第六、当计算得到的井底流压误差小于0.001时，结束计算，否则，比较p
wf_hk_shut
和p
wf_tube_shut
的大小，当p
wf_hk_shut
＞p
wf_tube_shut
时，令油管和套管积液高度差的最小值等于当前积液高度差，当p
wf_hk_shut
≤p
wf_tube_shut
时，令油管和套管积液高度差的最大值等于当前积液高度差，重复步骤一到步骤六，直到计算结束；第七、得出油管与套管环空中的积液高度，其表达式分别为：式中H
l_hk_shut
为套管环空中的积液高度，单位是m；H
l_tube_shut
为油管中的积液高度，单位是m；V
w _shut
为关井井筒内的积液量，单位是m3；dH
l_ shut
油管与套管的积液高度差，单位
是m；A
tube
为油管截面积，单位是m2；A
hk
为环空内部流动面积，其值等于套管截面积与油管截面积之差，单位是m2。
附图说明
[0007]图1是本专利技术的技术路线图。
[0008]图2是柱塞井在关井临界时刻的井筒气液分布关系图。
[0009]图3是油管与套管环空中的积液高度计算流程图。
[0010]图4是柱塞井井筒积液量随生产时间的变化关系图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0012]本专利技术提供了一种柱塞在连续油管内的通过尺寸确定方法，图1为本方法的技术路线图，图2是柱塞井在关井临界时刻的井筒气液分布关系图，该方法包括下列步骤：收集气井的井身结构资料和关井临界时刻的气井压力数据，气井的井身结构资料包括卡定器下入深度、油管管鞋垂深、套管内径和油管内径，关井临界时刻的气井压力数据包括此时刻的油压和套压；第二、计算油管与套管环空中的积液高度；第三、根据第二步计算的油管与套管中的积液高度，结合关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系确定井筒积液量，关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系为：关井井筒积液量等于关井油管积液量加上关井套管积液量；进一步的，所述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，关井临界时刻的定义为该柱塞举升周期内关井阶段的最后时刻，下一个时刻即进入开井阶段；进一步的，所述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，关井临界时刻的油压和套压转化为井底流压的表达式为：式中p
t_shut
为关井临界时刻的油压，单位是MPa；γ
g
为天然气相对密度，无因次，甲烷取0.56；H
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱塞井井筒积液量的确定方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S100、收集气井的井身结构资料和关井临界时刻的气井压力数据，气井的井身结构资料包括卡定器下入深度、油管管鞋垂深、套管内径和油管内径，关井临界时刻的气井压力数据包括此时刻的油压和套压；S200、计算油管与套管环空中的积液高度，其具体步骤为，S201、计算油管与套管积液高度差的最大值与最小值，其中最大值为井筒积液量与油管截面积的比值，最小值为0；S202、设定循环计数器，其初始值为0；S203、计算差值项和当前循环的积液高度差，差值项等于当前积液高度差的最大值与最小值之差的一半，当前循环的积液高度差为积液高度差的最小值加上差值项；S204、更新循环计数器，其值为上一计数器值加1；S205、将关井临界时刻的油压与套压转化为井底流压，并计算井底流压误差，其表达式为：式中err为井底流压误差；p
wf_hk_shut
为关井临界时刻套压折算得到的井底流压，单位是MPa；p
wf_tube_shut
为关井临界时刻油压折算得到的井底流压，单位是MPa；S206、当步骤S205计算得到的误差小于0.001时，结束计算，否则，比较p
wf_hk_shut
和p
wf_tube_shut
的大小，当p
wf_hk_shut
＞p
wf_tube_shut
时，令油管和套管积液高度差的最小值等于当前积液高度差，当p
wf_hk_shut
≤p
wf_tube_shut
时，令油管和套管积液高度差的最大值等于当前积液高度差，重复步骤S201~S206直到计算结束；S207、得出油管与套管环空中的积液高度，其表达式分别为：式中H
l_hk_shut
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓华，罗安，李晓平，雷治安，张海杰，罗远平，陈维铭，
申请(专利权)人：成都英沃信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：