[發明專利]一種適于深水氣井的臨界攜液流量預測方法

有效

• 申請號: 202010715228.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111967143B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉書杰;劉文遠;歐陽鐵兵;李相方;范白濤;隋先富;于繼飛;文敏;范志利
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F119/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

1.一種適于深水氣井的臨界攜液流量預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據井底條件計算Sauter液滴直徑；

2)根據預先設定的井口產量Qg得到井筒沿程的溫壓分布，并根據該溫壓分布計算沿程氣液物性參數和流動參數，并計算液滴變形系數，進而得到沿程液滴的形變程度；

3)計算液滴在不同井深處的曳力系數；

4)根據溫壓條件將不同井深處的曳力系數換算得到井口臨界攜液流量值Qg’；

5)根據井口臨界攜液流量值Qg’與井口產量Qg獲取臨界攜液流量準確值。

2.如權利要求1所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述步驟1)中，Sauter液滴平均直徑計算公式如下：

其中：

N_μ＝μ_l[ρ_lσ^3/2/g^1/2(ρ_l-ρ_g)^1/2]^-1/2

式中，d_s為Sauter液滴平均直徑，m；D為圓管直徑，m；We為韋伯數；Re_g為氣相雷諾數；Re_l為液相雷諾數；N_μ為定義的流體粘度數；C_w為界面張力對氣液流動的影響系數；g為重力加速度，m/s²；v_sg為氣相表觀流速，m/s；ρ_g為氣相密度，kg/m³；ρ_l為液相密度，kg/m³；μ_l為液相粘度，Pa·s；μ_g為氣相粘度，Pa·s。

3.如權利要求2所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述韋伯數We為：

4.如權利要求2所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述界面張力對氣液流動的影響系數C_w＝max(0.25,0.0283N_μ^-4/5)。

5.如權利要求1所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述步驟1)中，最終的液滴變形系數K′為：

式中，K為校正前的液滴變形系數。

6.如權利要求5所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述校正前的液滴變形系數K的計算公式為：

式中，d_s為Sauter液滴平均直徑，m；ρ_g為氣相密度，kg/m³；v_g為氣相流動速度，m/s；σ為氣液界面張力，N/m。

7.如權利要求6所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于，所述氣液界面張力σ的計算方法為，只對氣液密度差大于0.4g/cm³的氣相烴階段進行擬合，得到氣液界面張力σ為：

式中，T_r為擬對比溫度；T為熱力學溫度，K；ρ_g為氣相密度，kg/m³；ρ_l為液相密度，kg/m³。

8.如權利要求1所述臨界攜液流量預測方法，其特征在于：所述曳力系數C_D為：

式中，Re_g為氣相雷諾數。