【技术实现步骤摘要】
本说明书实施例涉及油气开采领域，特别地，涉及一种气井临界携液流量的预测方法、装置和计算机设备。
技术介绍
1、凝析气田在世界气田开发中占有特殊重要的地位，据不完全统计，地质储量超过1×1012m3的巨型气田中凝析气田占68％，储量超过1×1011m3的大型气田中则占56％。
2、随着勘探程度向深部发展，越来越多的凝析气田相继发现，凝析气藏开发具有巨大的潜力。凝析气藏在开采过程中随着压力的降低，会有凝析油析出，形成油气两相渗流，同时采出天然气和凝析油，且在一定温度、压力范围内发生反凝析现象，开发后期，地层反凝析阻塞、井筒积液都会严重影响产能，导致最终采收率低。无论是单一的井筒模拟器还是单一的油藏模拟器，都无法全面模拟凝析气井积液时井筒和储层的动态相互作用。
3、因此，亟需构建一种气井临界携液流量的预测方法，预测井口临界携液流量，通过井口实际产气量和预测井口临界携液流量对比，对气井积液状态进行评估，及时进行气井排水采气作业，避免气井由于严重积液造成气井死亡。
技术实现思路
1、本说明书实施例的目的在于提供一种气井临界携液流量的预测方法、装置和计算机设备，以预测井口临界携液流量，通过井口实际产气量和预测井口临界携液流量对比，对气井积液状态进行评估，及时进行气井排水采气作业，避免气井由于严重积液造成气井死亡。
2、为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种气井临界携液流量的预测方法，包括：
3、基于液膜反转理论，根据环流情况下气芯和液膜
4、基于质量守恒方程，建立气液界面处的液膜速度表达式；
5、基于动量守恒方程，建立气井中的气芯速度表达式；
6、根据所述临界含气率表达式、液膜速度表达式和气芯速度表达式，得到临界携液流量表达式；
7、通过多种传感器采集气井信息，将所述气井信息输入所述临界携液流量表达式，预测得到气井对应的临界携液流量。
8、优选的，所述基于液膜反转理论，根据环流情况下气芯和液膜的流动特征，建立临界含气率表达式进一步包括：
9、忽略液膜中的气泡，假设气芯可压缩且在稳定状态下流动，建立气芯和液膜的动量守恒方程；
10、当气井产气量下降使气芯和液膜以相反方向开始流动时，气芯的能量拖拽液膜向上运动，液膜重力引导液膜逆流，得到此时的气芯与液膜间剪切应力为0以及内管壁的剪切应力为0；
11、综合所述气芯和液膜的动量守恒方程，气芯与液膜间剪切应力为0以及内管壁的剪切应力为0，建立临界含气率表达式。
12、优选的，所述综合所述气芯和液膜的动量守恒方程，气芯与液膜间剪切应力为0以及内管壁的剪切应力为0，建立临界含气率表达式进一步包括：
13、所述临界含气率表达式通过如下公式表征：
14、
15、其中，ε为临界含气率，ρl为液膜的密度，g为重力加速度项，α为井筒倾斜角度，为压力梯度，ρg为气芯的密度。
16、优选的，所述基于质量守恒方程，建立气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
17、基于质量守恒方程，根据假定的液膜的流动情况和分布情况，建立液膜速度模型；
18、对所述液膜速度模型进行求解，当气井积液时内管壁的剪切应力为0且液膜速度为0，得到气液界面处的液膜速度表达式。
19、优选的，所述对所述液膜速度模型进行求解，当气井积液时内管壁的剪切应力为0且液膜速度为0，得到气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
20、所述气液界面处的液膜速度表达式通过如下公式表征：
21、
22、其中，vzl(rcr)为气液界面处的液膜速度，ρl为液膜的密度，g为重力加速度项，α为井筒倾斜角度，rcr为气芯的临界半径，r为井筒半径，μl为液膜的粘度。
23、优选的，所述基于动量守恒方程，建立气井中的气芯速度表达式进一步包括：
24、基于动量守恒方程，根据假定的气芯流动情况、分布情况和平衡情况，建立气芯速度模型；
25、根据气井中井筒中心处的气芯速度最大，气液界面处的气芯速度与液膜速度相等，得到气芯速度的两个边界条件；
26、根据所述两个边界条件对所述气芯速度模型进行求解，得到气井中从井筒中心处至气液界面处的气芯速度表达式。
27、优选的，所述根据所述两个边界条件对所述气芯速度模型进行求解，得到气井中从井筒中心处至气液界面处的气芯速度表达式进一步包括：
28、所述气井中从井筒中心处至气液界面处的气芯速度表达式通过如下公式表征：
29、
30、其中，vzg(r)为气井中从井筒中心处至气液界面处的气芯速度，rcr为气芯的临界半径，μl为液膜的粘度，为沿井筒轴向压降梯度，ρc为气芯半径，g为重力加速度项，α为井筒倾斜角度，r为半径，vzl(rcr)为气液界面处的液膜速度。
31、优选的，所述根据所述临界含气率表达式、液膜速度表达式和气芯速度表达式，得到临界携液流量表达式进一步包括：
32、
33、其中，qcr为临界含气率，a为井筒横截面积，p为压力，z为气相压缩系数，t为温度，vcr为临界携液流速。
34、另一方面，本说明书实施例提供了一种气井临界携液流量的预测装置，所述装置包括：
35、临界含气率表达式建立模块，用于基于液膜反转理论，根据环流情况下气芯和液膜的流动特征，建立临界含气率表达式；
36、液膜速度表达式建立模块，用于基于质量守恒方程，建立气液界面处的液膜速度表达式；
37、气芯速度表达式建立模块，用于基于动量守恒方程，建立气井中的气芯速度表达式；
38、临界携液流量表达式确定模块，用于根据所述临界含气率表达式、液膜速度表达式和气芯速度表达式，得到临界携液流量表达式；
39、临界携液流量预测模块，用于通过多种传感器采集气井信息，将所述气井信息输入所述临界携液流量表达式，预测得到气井对应的临界携液流量。
40、又一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时，执行根据上述任意一项所述方法的指令。
41、由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，在本说明书实施例中，分别建立临界含气率表达式、气液界面处的液膜速度表达式和气芯速度表达式，并基于此得到临界携液流量表达式。通过多种传感器采集气井信息，将气井信息输入临界携液流量表达式，可以预测得到气井对应的临界携液流量。将井筒的实际产气量和预测得到的临界携液流量进行对比，可以对气井积液状态进行评估，进一步根据评估结果可以及时进行气井排水采气作业，进而避免气井由于严重积液造成气井死亡，对于气井排液，提高气井产量具有重要意义。
42、为让本说明书的上述和其他目的、特征和优点能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气井临界携液流量的预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于液膜反转理论，根据环流情况下气芯和液膜的流动特征，建立临界含气率表达式进一步包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述综合所述气芯和液膜的动量守恒方程，气芯与液膜间剪切应力为0以及内管壁的剪切应力为0，建立临界含气率表达式进一步包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于质量守恒方程，建立气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述液膜速度模型进行求解，当气井积液时内管壁的剪切应力为0且液膜速度为0，得到气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于动量守恒方程，建立气井中的气芯速度表达式进一步包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述两个边界条件对所述气芯速度模型进行求解，得到气井中从井筒中心处至气液界面处的气芯速度表达式进一步包括：
8.根据权利要求1所
9.一种气井临界携液流量的预测装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器运行时，执行根据权利要求1-8任意一项所述方法的指令。
...【技术特征摘要】
1.一种气井临界携液流量的预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于液膜反转理论，根据环流情况下气芯和液膜的流动特征，建立临界含气率表达式进一步包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述综合所述气芯和液膜的动量守恒方程，气芯与液膜间剪切应力为0以及内管壁的剪切应力为0，建立临界含气率表达式进一步包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于质量守恒方程，建立气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述液膜速度模型进行求解，当气井积液时内管壁的剪切应力为0且液膜速度为0，得到气液界面处的液膜速度表达式进一步包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：柴晓龙，田冷，彭龙，顾岱鸿，王建国，黄文奎，马赫，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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