【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气气井生产，尤其是一种天然气水合物的预测方法。
技术介绍
1、在天然气生产过程中的高压低温环境容易产生大量的水合物导致天然气管道堵塞等事故，因此对天然气水合物的预测在天然气的开发和生产中至关重要。目前学术界大多采用chen-guo模型与vdw模型来计算天然气水合物的相平衡点，但是其对部分气体的计算精度有待提高。
2、本申请专利技术人在先专利cn 114109314 b公开了一种用于节流井下水合物监控与防治的装置。该装置主要结构包括节流器、气动发电机、加热器、压变和温变监测装置。通过发电机将天然气压差能转换为电能，结合压变和温变监测装置使得将对井口的温度、压力监控改为对井底的温度压力监控。让施工单位对生产决策变得更为快捷有效，减少因误差决策带来的损失。在该装置的基础上，本专利技术人研发了一种天然气水合物的新预测方法。相比现在广泛应用的chen-guo模型和vdw模型都有更高的精度，且形式简洁。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新的天然气水合物预测方法，该方法的预测精度更高，过程更简单。
2、本专利技术提供的天然气水合物预测方法，步骤如下：
3、s1、建立天然气水合物预测模型，模型公式如下：
4、
5、式中，为气体逸度系数，是关于温度t、压力p的函数。逸度系数可以通过多参数状态方程或pr状态方程计算得到。但是pr状态方程的精度不如多参数状态方程精度高。因此，优选的精度较高的duan模型。气体逸度系
6、
7、式中，ai为常数，zi为气体压缩因子，vir为对比体积，tir为对比温度。
8、
9、
10、tic为临界温度，pic为临界压力，vic为临界体积。
11、γi为溶液活度系数，与溶液的电解质浓度相关，计算公式如下：
12、
13、λi-c和ξi-c-a分别为二元参数和三元参数，均是温度t和压力p的函数关系式，ma和mc分别为阴离子浓度和阳离子浓度。
14、ki代表与溶液标准化学势相关参数，不同气体组分的参数ki的计算公式如下：
15、
16、
17、
18、
19、
20、式中，t为温度，p为压力，a1、a2、a3、…a11为常数，不同气体组分对应的a值不同；
21、yi为气体组分的含量，可以实际测量；
22、ci和di为常数，不同气体组分对应不同的c和d值；下表i代表不同气体组分，包括ch4、c2h6、c3h8、co2、n2、h2s。
23、s2、通过位于天然气井底的压变和温变监测装置获取井底的压力p和温度t数据。通过以下三种方法中任意一种进行天然气水合物预测：
24、方法1：将获取的井底温度t输入模型公式通过迭代求解得到水合物生成的预测压力，通过预测压力与获取的井底压力p的大小关系来判断井底是否有水合物生成。
25、具体步骤如下：
26、(1)将获取的井底温度t值输入模型公式中，随机给定一个初始压力值p0，代入公式(1)中，判定dt是否小于精度0.01，若是，则p0为输出的预测压力；若不是，则设定步长为step，更新p0＝p0+step，重新代入模型公式中，判定dt是否小于精度0.01，如此重复迭代，直至满足dt小于精度0.01的要求，则此时输出的压力值作为预测压力；
27、(2)通过预测压力与获取的井底压力的大小关系来判断井底是否有水合物生成。
28、方法2：将获取的井底压力p输入模型公式通过迭代求解得到水合物生成的预测温度，通过预测温度与获取的井底温度t的大小关系来判断井底是否有水合物生成。
29、具体步骤如下：
30、(1)将获取的井底压力p值输入模型公式中，随机给定一个初始压力值t0，代入公式(1)中，判定dt是否小于精度0.01，若是，则t0为输出的预测温度；若不是，则设定步长为step，更新t0＝t0+step，重新代入模型公式中，判定dt是否小于精度0.01，如此重复迭代，直至满足dt小于精度0.01的要求，则此时输出的温度值作为预测温度；
31、(2)通过预测温度与获取的井底温度的大小关系来判断井底是否有水合物生成。
32、方法3：将获取的井底压力p和温度t输入模型公式，若dt＞0，代表井底有天然气水合物产生；若dt＜0，代表井底未产生天然气水合物。
33、本专利技术的预测方法可以与专利cn 114109314 b公开了的一种用于节流井下水合物监控与防治的装置配合使用，通过该装置中的压变和温变监测装置获取井底的压力p和温度t数据。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
35、相比现在广泛应用的chen-guo模型和vdw模型，本专利技术的预测方法操作更加简单，预测精度更高。通过该方法判断可以及时将信息反馈给工程管理员，实现及时处理天然气管道水合物封堵的事故。
36、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种天然气水合物预测方法，其特征在于，步骤如下：
2.如权利要求1所述的天然气水合物预测方法，其特征在于，所述气体逸度系数通过多参数状态方程或PR状态方程计算得到。
3.如权利要求2所述的天然气水合物预测方法，其特征在于，所述气体逸度系数计算公式如下：
4.如权利要求1所述的天然气水合物预测方法，其特征在于，所述步骤S2中方法1的具体步骤如下：
5.如权利要求1所述的天然气水合物预测方法，其特征在于，所述步骤S2中方法2的具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物预测方法，其特征在于，步骤如下：
2.如权利要求1所述的天然气水合物预测方法，其特征在于，所述气体逸度系数通过多参数状态方程或pr状态方程计算得到。
3.如权利要求2所述的天然气水合物预测方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建兵，蒋建勋，毛金成，蒋雨函，王蕴然，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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