[發明專利]多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法

有效

• 申請號: 201911326055.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111104747B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張磊;喬向陽;石軍太;辛翠平;曹軍;許陽;劉喜祥;郭錦濤
• 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: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

一種多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法，從井口到喇叭口采用靜氣柱模型進行計算，得到喇叭口處靜壓；把計算得到的喇叭口處靜壓作為初值，采用定質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算所有非產層段的壓降，得到產層頂部流壓；把產層頂部流壓作為計算初值，采用變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算所有產層段壓降，得到產層底部流壓。本發明解決了缺乏變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型和考慮井筒中全部流態的完整井筒氣液兩相井筒壓降模型等相關技術問題，本發明計算簡單、計算精度高、適用性強。

技術領域

本發明屬于氣井井筒壓力的計算方法，具體涉及一種多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法。

背景技術

(1)氣井的井筒結構，參見圖1，n層合采，井口套管閥門關閉，油管采氣，油管中存在節流器，井筒中存在3種流態：井口到喇叭口之間的油套環空為靜氣柱，從喇叭口到井底的非產層段套管中為定質量流量的氣液兩相流，從喇叭口到井底的產層段套管中為變質量流量的氣液兩相流。

(2)井底流壓的獲取途徑包括實測法和計算法兩種，施工工藝、測試成本和供氣任務等因素限制了實測法無法在氣田現場大面積反復使用，計算法被廣泛采用。

(3)關于井筒壓力和井底流壓的計算模型很多，楊繼盛和李士倫等提出了定質量流量井筒壓降模型，Orkisszewski、Beggs和Mukherjee等提出了垂直或傾斜管流中定質量流量的氣液兩相井筒壓降模型，劉想平、吳寧、雷登生和張琪等提出了水平井筒中的變質量流量井筒壓降模型。

現有技術存在以下技術問題：(1)定質量流量的氣液兩相井筒壓降模型未求得解析解，需通過編程計算，計算繁瑣；(2)缺乏考慮變質量流量的氣液兩相流井筒壓降模型；(3)缺乏同時考慮靜氣柱、定質量流量氣液兩相流動氣柱和變質量流量氣液兩相流動氣柱的完整井筒壓降模型。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法，其解決了背景技術中缺乏變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型和考慮井筒中全部流態的完整井筒氣液兩相井筒壓降模型等相關技術問題。

本發明的技術解決方案是：

一種多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法，具體包括：

從井口到喇叭口采用靜氣柱模型進行計算，得到喇叭口處靜壓；把計算得到的喇叭口處靜壓作為初值，采用定質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算所有非產層段的壓降，得到產層頂部流壓；把產層頂部流壓作為計算初值，采用變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算所有產層段壓降，得到產層底部流壓。

所述產層為單層或多層；當產層為多層時，從井口到喇叭口采用靜氣柱模型進行計算，得到喇叭口靜壓；把喇叭口靜壓作為計算初值，采用定質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算喇叭口到產層1頂部這一非產層段的壓降，得到產層1頂部流壓；把產層1頂部流壓作為計算初值，采用變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算產層1頂部到產層1底部的壓降，得到產層1底部流壓；把產層1底部流壓作為計算初值，以定質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算產層1底部到產層2頂部的壓降，得到產層2頂部流壓；把產層2頂部流壓為計算初值，以變質量流量氣液兩相流井筒壓降模型計算產層2頂部到產層2底部的壓降，得到產層2底部流壓；以此類推，直到計算完多層合采所有的產層段。

多層合采產水氣井不同產層段中部流壓計算方法，具體包括。

1)氣井井筒中存在三種流態

井筒中的壓力梯度由三部分構成：重力壓力梯度、摩阻壓力梯度和動能壓力梯度，采用實用單位制表示的氣液兩相流井筒壓力梯度模型為：