【技术实现步骤摘要】
一种气井油套环空泄漏速率的确定方法及装置
本专利技术涉及采气工程领域,特别涉及一种气井油套环空泄漏速率计算方法。
技术介绍
目前,随着天然气勘探开发的不断发展,一大批高温、高压、含酸性介质气井试产或投产,随之而来的气井完整性问题也愈发突出。气井的完整性要求是在整个寿命期间,通过管理和技术手段确保地下流体不发生无控制的溢流。如果发生完整性失效问题,轻则导致井下天然气进入油套环空,即环空带压,严重者可导致环空异常带压,甚至导致井下天然气泄漏至地面、发生爆炸,给人民生命财产安全造成巨大损失,并引发严重的社会负面影响。气井完整性失效最根本的是井屏障组件失效导致天然气发生泄漏,而彻底解决该问题就是进行修井作业,如果不加以区分,对所有环空带压井全部进行修井作业,一方面作业成本太高,例如在塔里木油田,一口气井的修井成本在2000万元人民币以上,另一方面高温、高压、含酸性介质气井的修井作业风险很大。因此,非常有必要评价气井的完整性,按照完整性等级不同区别对待。目前,气井完整性评价的主要标准挪威NORSOKD-010《油气井钻井与作业时的完整性要求》和挪威石油联合会(OLF)117标准《油气井完整性推荐做法指南》都提出了以井屏障组件的泄漏速率作为评价气井完整性最基本的参数。美国石油学会APIRP14B明确提出了井下安全阀的泄漏速率标准为:气体0.42m3/min,液体0.4l/min,行业内以此标准作为井下管柱的泄漏速率标准。现有技术中,计算天然气地面输气管线小孔泄漏,其输气管线内外压力都是已知的,泄漏点的等效泄漏面积也可以得出。确定气井油套环空泄漏时,泄漏点的位置未知、泄 ...
【技术保护点】
一种气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的方法包括:采集气井基础数据和环空泄压数据,所述气井基础数据包括环空井口压力、环空保护液密度;根据环空井口压力和气井基础数据确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力;根据所述环空泄压数据和地面管线小孔泄漏模型确定出井口泄漏速率;根据所述的出井口泄漏速率、油管内泄漏点气体压力确定气井环空泄漏速率方程以确定气井油套环空泄漏速率。
【技术特征摘要】
1.一种气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的方法包括:采集气井基础数据和环空泄压数据,所述气井基础数据包括环空井口压力、环空保护液密度;根据气井基础数据确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力;根据所述环空泄压数据和地面管线小孔泄漏模型确定出井口泄漏速率;根据所述的出井口泄漏速率、油管内泄漏点气体压力确定气井环空泄漏速率方程以确定气井油套环空泄漏速率。2.如权利要求1所述的气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的根据环空井口压力和气井基础数据确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力包括:根据所述气井的基础数据确定气井的多相管流模型;根据确定的多相管流模型确定气井的压力剖面公式、温度剖面公式;根据所述环空井口压力、环空保护液密度和确定的气井的压力剖面公式、温度剖面公式分别确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力。3.如权利要求2所述的气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的根据所述环空井口压力、环空保护液密度和确定的气井的压力剖面公式、温度剖面公式分别确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力包括:根据环空压力稳定时环空井口压力和环空泄漏点压力相等确定环空泄漏点压力;根据所述环空保护液密度、环空压力稳定时的环空泄漏点压力确定环空保护液高度;根据所述环空保护液高度和确定的气井的压力剖面公式、温度剖面公式分别确定油管内泄漏点气体温度和油管内泄漏点气体压力。4.如权利要求3所述的气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的气井的压力剖面公式、温度剖面公式分别为:P1=A2h2+B2h+C2T=A1h2+B1h+C1其中,T:油管内泄漏点气体温度,K;P1:油管内泄漏点气体压力,Pa;h:环空保护液的高度,m;A1:温度剖面公式二项式系数,K/m2;B1:温度剖面公式一次项系数,K/m;C1:温度剖面公式常数项,K;A2:压力剖面公式二项式系数,Pa/m2;B2:压力剖面公式一次项系数,Pa/m;C2:压力剖面公式常数项,Pa。5.如权利要求4所述的气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的根据所述环空保护液密度、环空压力稳定时的环空泄漏点压力确定环空保护液高度包括:根据所述环空保护液密度、环空压力稳定时的环空泄漏点压力和下式确定环空保护液高度,P1=Po=Pa+ρagh=A2h2+B2h+C2其中,Pa:环空井口处压力,Pa;Po:环空泄漏点处压力,Pa;h:环空保护液的高度,m;g:9.8m/s2;ρa:环空保护液的密度,kg/m3。6.如权利要求1所述的气井油套环空泄漏速率的确定方法,其特征在于,所述的根据所述的出井口泄漏速率、油管内泄漏点气体压力确定气井环空泄漏速率方程以确定气井油套环空泄漏速率包括:根据动量定理建立井下泄露点泄漏速率表达式为:其中,Q:井下泄漏速率,m3/s;β:为系数;P1为泄漏点处油管内压力,Pa;P0为环空泄漏点处压力,Pa;根据所述油管内泄漏点气体温度、油管内泄漏点气体压力以及出井口泄漏速率确定系数β;根据所述环空泄漏点处压力、环空泄漏点处温度和下式确定气井的天然气体积膨胀系数;其中,下式为:Eg:天然气体积膨胀系数,无因次;z:天然气体积偏差因子,无因次;T:泄漏点处天然气的温度,K;根据所述油管内泄漏点气体温度、油管内泄漏点气体压力、出井口泄漏速率以及确定的天然气体积膨胀系数确定气井的环空泄漏速率方程为:Qs:井口泄漏速率,m3/s;Eg:天然气体积膨胀系数,无因次。7.一种气井油套环空泄漏速率的确定装置,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:王云,李文魁,李隽,
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:
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