[發明專利]長井段高產氣井儲層段井筒壓力計算方法

有效

• 申請號: 201911325042.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111206919B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王香增;張磊;辛翠平;喬向陽;姚光明;白慧芳;呂明;王凱;劉春燕
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/00;G06Q50/02
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 賀珊

本發明涉及長井段高產氣井儲層段井筒壓力的計算方法。長井段高產氣井儲層段井筒壓力計算方法，該方法如下：1)獲取目的儲層段的基礎參數；2)計算底部流壓初值p_wf,down；3)計算該底部流壓初值p_wf,down對應的目的儲層段的平均流壓以及該平均流壓對應的ρ_g、B_g及f；4)利用公式計算得到井筒壓力p'_wf,down；若滿足判據，則井筒壓力p_wf,down＝p'_wf,down；本發明計算結果準確可靠，實例計算表明本發明的計算結果與實際測量值之間的相對誤差非常小。

技術領域

本發明涉及長井段高產氣井儲層段井筒壓力的計算方法。

背景技術

天然氣的開采過程為：天然氣從儲層不斷向井筒流入，進而沿著井筒從下往上流入井口。因此在儲層底部天然氣的質量流量最小，到儲層頂部的時候天然氣的質量流量變成最大，從儲層頂部到井口，由于沒有天然氣流入，因此天然氣的質量流量不再發生變化。從儲層底部到儲層頂部，天然氣的質量流量其實是沿著井筒從下往上不斷增大的。

現有方法和技術，在面對這個現象時，處理方式分為兩種：第一，在直井/斜井中，不考慮質量流量從儲層底部到頂部不斷增大的事實；第二，在水平井中，考慮質量流量是不斷變化的。

處理方式一，在直井/斜井中不考慮質量流量的變化，對于儲層段只有幾米到十幾米的低產氣井而言，不考慮質量流量的變化是可行的，儲層段短、氣井產量低，導致從儲層段底部到頂部質量流量的變化幅度不是太大，處于工程計算允許的誤差范疇。

處理方式二，水平井中，因為水平井水平段的長度通常都在幾百米以上，其質量流量的變化無法被忽略。

對于長井段、高產的氣井，從儲層段底部到儲層段頂部，其質量流量的變化非常大，如果忽略質量流量的變化，把質量流量依舊當成定值進行處理，其工程計算誤差太大。

發明內容

本發明旨在針對上述問題，提出一種精度高的長井段高產氣井儲層段井筒壓力計算方法。

本發明的技術方案在于：

一、模型的建立。

長井段高產氣井儲層段流體不斷流入井筒，沿井筒的質量流量變化較大，其示意圖如圖1所示。

1)假設流量從儲層底部到頂部是線性增加的，目的儲層段任一點的流量q_g如下：

其中，q_g為目的儲層段任一點的體積流量，單位m³/d；Q為目的儲層段頂部所對應的井筒中的總產氣量，單位m³/d；Q_sc為標準狀態下的氣井產氣量，單位m³/d；B_g為氣體體積系數；H為目的儲層段厚度，單位m；L為井段長度，L＝H/sinθ，單位m；θ為井筒與水平方向的夾角，(°)，對于直井，θ＝90°，sinθ＝1；

2)目的儲層段任一點的氣體流速v為：

/

3)氣體在井筒中流動的壓力梯度方程由重力壓降梯度、摩擦壓降梯度和加速度壓降梯度組成，表達式為：

其中，p為井筒壓力，單位MPa；ρ為氣體的密度，單位kg/m³；g為重力加速度，取值為9.81m/s²；f為摩阻系數，無因次；v為氣體沿井筒向上的速度，單位m/s；D為油管內徑，單位m；

4)將公式(2)代入到公式(3)可得到壓降為：