一种泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版技术

本发明专利技术提供了一种泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版。泡沫排水采气工艺选井图版建立方法包括：针对目标井确定泡排有效区域的气流速上限边界、气流速下限边界及液流速上限边界；以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、气流速下限边界及液流速上限边界的交会图，得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版；该选井图版适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井。泡沫排水采气工艺选井方法包括：确定目标井是否已发生积液；若未发生积液，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；若发生积液，则获取目标井的气流速和液流速，并利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井。泡沫排水采气工艺井。泡沫排水采气工艺井。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版


[0001]本专利技术属于天然气开采工艺
，特别涉及一种适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版。

技术介绍

[0002]致密砂岩气田井数及产量在国内各类气田中占比均超过40％，是国内天然气上产的主力。典型致密砂岩气藏具有“低压、低产、小水量”特点，生产初期产量高，压力、产量递减快，低压低产阶段生产时间长，日产0.3
×
104m3以下气井每年以3％
‑
5％的速度增加，该类井生产受积液影响严重，亟需要开展有效的排水采气措施。泡沫排水采气因其操作简单、见效快、成本低，成为应用最广泛的排水采气工艺技术，而精准的选井方法是泡排工艺成功及高效的关键。现行的选井方法多基于现场经验，未考虑到流态的变化对泡排效果的影响。在实际生产中，气井井筒流动复杂，流态识别困难。泡排工艺在不同的流态下的效果发挥不同，比如在泡状流条件下，液量较多，气液搅动不充分，不利于起泡。而在靠近井口的环状流条件下，液膜沿着管壁向上，与管壁的摩擦力会成为阻力从而不利于携液。
[0003]因此，亟需形成一套适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版，以确保选井准确率高以及井底积液能及时连续有效排出，有效保障气井正常生产与稳产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版建立方法。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版。该方法建立的泡沫排水采气工艺选井图版仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法。该泡沫排水采气工艺选井图版仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法，该方法该仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版建立方法，其中，该方法包括：
[0010]针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；
[0011]针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效气流速界限)；
[0012]针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；
[0013]以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区
域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0014]上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法构建得到的泡沫排水采气工艺选井图版，其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区。
[0015]现有技术在进行泡沫排水采气工艺选井时，未将泡排有效区域的液流速上限边界纳入考量，本专利技术首次将泡排有效区域的液流速上限边界纳入泡沫排水采气工艺选井标准中，明确了泡沫排水采气工艺的最大适用产液量，为该工艺选井提供了理论指导，提高了工艺实施的成功率。
[0016]在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
[0017]获取携液临界气流速，将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0018]更优选地，获取携液临界气流速包括：
[0019]获取目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度；
[0020]基于目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度，利用李闽模型确定临界携液气流速；
[0021]在一具体实施方式中，当气流速使用气相表观流速进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0022][0023]式中，v
c
为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；
[0024]当气流速使用日产气量进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0025][0026]式中，q
c
为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；A为油管横截面积，m2；Z为气体偏差因子；T为温度，K；p为压力，MPa；
[0027]在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
[0028]获取环状流与搅动流的气流速转换界限，将环状流与搅动流的气流速转换界限作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0029]更优选地，环状流与搅动流的气流速转换界限利用Taitel流型图进行确定。
[0030]在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速下限边界通过下述方式实现：
[0031]获取气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0032]将气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；
[0033]更优选地，获取气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限包括：
[0034]获取目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度；
[0035]基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0036]在一具体实施方式中，当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征时，通过下述公式确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0037][0038]式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；
[0039]当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公式确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0040][0041]式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；A为油管横截面积，m2；Z为气体偏差因子；T为温度，K；p为压力，MPa。
[0042]在上述泡沫排水采气工艺选井图版本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡沫排水采气工艺选井图版建立方法，其中，该方法包括：针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界；针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。2.根据权利要求1所述的建立方法，其中，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：获取携液临界气流速，将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；其中，获取携液临界气流速包括：获取目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度；基于目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度，利用李闽模型确定临界携液气流速。3.根据权利要求2所述的建立方法，其中，当气流速使用气相表观流速进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：式中，v
c
为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；当气流速使用日产气量进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：其中，式中，q
c
为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；A为油管横截面积，m2；Z为气体偏差因子；T为温度，K；p为压力，MPa。4.根据权利要求1所述的建立方法，其中，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：获取环状流与搅动流的气流速转换界限，将环状流与搅动流的气流速转换界限作为泡排有效区域的气流速上限边界。5.根据权利要求1所述的建立方法，其中，确定泡排有效区域的气流速下限边界通过下述方式实现：获取气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；将气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；其中，获取气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限包括：获取目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度；基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡
状流的转换界限。6.根据权利要求5所述的建立方法，其中，当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征时，通过下述公式确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公式确定气
‑
水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，N/m；ρ
L
为水相密度，kg/m3；ρ
g
为气相密度，kg/m3；A为油管横截面积，m2；Z为气体偏差因子；T为温度，K；p为压力，MPa。7.根据权利要求1所述的建立方法，其中，确定泡排有效区域的液流速上限边界通过下述方式实现：获取气
‑
水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限；将气
‑
水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限作为泡排有效区域的液流速上限边界。8.根据权利要求7所述的建立方法，其中，通过下述公式确定气
‑
水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限：式中，v
sl
为液流速，m/s；v
sg
为气流速，m/s。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的建立方法，其中，该方法进一步包括：针对目标井，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界；并在所述泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图中构建泡排效果最佳区域气流速下限边界，形成泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界的交会图。10.根据权利要求9所述的建立方法，其中，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界通过下述方式实现：获取气
‑
水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限；将气
‑
水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限作为泡排效果最佳区域气流速下限边界；其中，获取气
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水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限包括：获取目标井的管道内直径、水相密度和气相密度；
基于目标井的气水表面张力、水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，曹光强，王浩宇，师俊峰，郭东红，李隽，王云，闫林林，程威，穆化巍，贾敏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：