[發明專利]一種采氣井緩蝕液自動涂膜工藝

有效

• 申請號: 202110308879.6
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113006743B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 曾德智;張新;程地奎;陳文;閆靜;肖東;孫天禮;曾文廣;朱國;馮逍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;四川新創能石油工程技術有限公司
• 主分類號: E21B41/02
• 分類號: E21B41/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種采氣井緩蝕液自動涂膜方法，其特征在于，包括：

S1、利用腐蝕監測儀測量采氣井的腐蝕數據，根據腐蝕數據確定緩蝕液種類、緩蝕液濃度及緩蝕液涂膜周期P；

S2、根據采氣井的相關生產參數，對緩蝕液涂膜所需的緩蝕液預膜注入流量Q_Lc、緩蝕液連續加注流量Q_Lp及緩蝕液用量V_I進行估算；緩蝕液用量V_I包括緩蝕液預膜用量V_c和緩蝕液連續加注用量V_p；

S3、利用預先搭建好的緩蝕液注入系統將緩蝕液注入氣井中油管柱和油層套管柱之間的環形空間內，進行預膜周期為T_c的預膜；

S4、利用聲吶環空液面監測儀實時監測環形空間液面高度h，并利用PC機根據環空液面高度h計算緩蝕液的實際注入流量Q′_L；

S5、利用PC機將緩蝕液的實際注入流量Q′_L與估算的緩蝕液預膜注入流量Q_Lc進行對比，若Q′_L小于Q_Lc，則控制所述緩蝕液注入系統對緩蝕液進行增壓；當Q′_L等于Q_Lc時，則停止增壓；當Q′_L小于Q_Lc后又繼續增壓，直至緩蝕液用量達到估算的緩蝕液預膜用量V_c時，完成預膜施工；

S6、繼續進行周期為T_p的連續加注，并利用PC機將實際注入流量Q′_L與所需的緩蝕液連續加注流量Q_Lp進行對比，若Q′_L大于Q_Lp，則控制緩蝕液注入系統對緩蝕液停止增壓；當Q′_L小于Q_Lp時則繼續增壓，直至Q′_L等于Q_Lp；當緩蝕液實際用量達到估算的緩蝕液用量V_I時，則停止緩蝕液的注入，完成一個周期內的緩蝕液涂膜施工；

S7、每間隔一個緩蝕液涂膜周期P，則重復S3-S6，對采氣井進行周期性涂膜；

S2中緩蝕液預膜注入流量Q_Lc、緩蝕液連續加注流量Q_Lp及緩蝕液用量V_I的計算過程為：

S21、利用下式計算環狀液膜厚度；

δ＝kt；

上式中，δ為環狀液膜厚度，單位為mm；k為成膜系數，常量，取1.5～3.0；t為緩蝕液液膜的有效厚度，單位為mm；

S22、利用環狀液膜厚度δ計算緩蝕液在油管柱內部的流動參數，具體表達式如下：

上式中，D為油管柱的內徑，單位為mm；F為流動參數，無量綱；

S23、利用單井日產氣量計算油管柱內部的氣相表觀流速，具體表達式如下：

其中，

上式中，v_g為氣相表觀流速，m/s；Q_g為井筒條件下的氣井產量，m³/d；A為油管柱內截面積，mm²；Q_g0為單井日產氣量，m³/d；P₀為標準狀態下的壓力，0.1MPa；T為井筒中的平均溫度，K；P為井筒中的平均壓力，MPa；T₀為標準狀態下的溫度，293.15K；

S24、利用氣相表觀流速v_g計算氣體雷諾數，表達式如下：

上式中，Re_g為氣體雷諾數，無量綱；ρ_g為氣體密度，kg/m³；μ_g為氣體粘度，mPa·s；

S25、利用流動參數F和氣體雷諾數Re_g計算液膜雷諾數Re_lf，具體表達式如下：

其中，γ(Re_lf)＝[(0.707Re_lf^0.5)^2.5+(0.0379Re_lf^0.9)^2.5]^0.4；

上式中，Re_lf為液膜雷諾數，無量綱；μ_L為液相粘度，mPa·s；ρ_L為液相密度，kg/m³；

S26、利用液膜雷諾數Re_lf計算得到液相表觀流速，具體表達式如下：

其中，

上式中，v_L為液相表觀流速，m/s；FE為液滴夾帶率，無量綱；Re_L為液相雷諾數，無量綱；σ為氣液界面張力N/m；

S27、分別利用下式計算得到緩蝕液預膜注入流量Q_Lc和連續加注流量Q_Lp；

Q_Lc＝2.83×10^-3KD²v_L；

Q_Lp＝2.83×10^-3D²v_L；

上式中，Q_Lc為緩蝕液預膜注入流量，m³/h；K為緩蝕液預膜加注系數，常量，取5～10；Q_Lp為緩蝕液連續加注流量，m³/h；

S28、利用下式計算緩蝕液用量；

V_I＝V_c+V_p；

其中，V_c＝Q_LcT_c；V_p＝Q_LpT_p；

上式中，V_I為緩蝕液用量，m³；V_c為緩蝕液預膜用量，m³；T_c為緩蝕液預膜時間，h；V_p為緩蝕液連續加注用量，m³；T_p為連續加注時間，h。