[發(fā)明專利]一種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211242885.7
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115506760B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘會影;余承摯;沈文霞;許嚴(yán)芮;畢永斌
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/12;F04B49/06;G06F30/20;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 大慶博觀知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 23223
• 代理人: 李淑敏

本發(fā)明涉及的是一種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法，它包括：構(gòu)建凝析油多相體系氣相實(shí)際狀態(tài)方程；定量表征考慮凝析油多相體系氣液平衡狀態(tài)的飽和蒸汽壓；凝析油多相體系中二元相互作用系數(shù)與氣液平衡常數(shù)的關(guān)聯(lián)；確定凝析油多相體系中各烴類組分對應(yīng)虛擬組分的最佳二元相互作用系數(shù)；建立凝析油多相體系相平衡狀態(tài)下氣液平衡常數(shù)的相關(guān)性回歸模型；構(gòu)建凝析油多相體系井筒舉升提效方法。本發(fā)明解決凝析油氣田開發(fā)的礦場開采工藝中，在考慮凝析油多相體系組分發(fā)生變化時(shí)，如何確定最佳二元相互作用系數(shù)，定量表征凝析油多相體系相平衡狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)礦場開采工藝中井筒舉升提效的問題。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及的是凝析油氣田開發(fā)過程中，解決各烴類組分復(fù)雜多樣的凝析油多相體系礦場開采時(shí)，利用二元相互作用系數(shù)表示凝析油多相體系各烴類組分的氣液平衡常數(shù)，利用相關(guān)性原理定量表征凝析油多相體系各烴類組分相平衡狀態(tài)，尤其是實(shí)現(xiàn)凝析油多相體系井筒舉升提效的技術(shù)難題，具體涉及的是一種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法。

背景技術(shù)：

在凝析油氣田開發(fā)的礦場井筒流動(dòng)、地面分離、運(yùn)輸、管道設(shè)計(jì)等諸多工藝過程模型化描述與提效中，由于凝析油輕烴組分占比高，極易形成氣液兩相共存的凝析油多相體系，故針對描述凝析油多相體系的相平衡狀態(tài)，一直以來，不斷形成了基于基本狀態(tài)方程與經(jīng)驗(yàn)公式迭代運(yùn)算的平衡常數(shù)法、基于人工智能算法融合支持向量回歸模型的飽和壓力法、基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)的泡點(diǎn)壓力法等確定方法，且這些方法在分析求解不同凝析油多相體系的相平衡狀態(tài)參數(shù)中發(fā)揮著重要作用。其中以基本狀態(tài)方程為基礎(chǔ)的平衡常數(shù)法在表征氣液組分平衡、維持逸度活度相等、關(guān)聯(lián)烴類組分統(tǒng)一方面受到了青睞，氣液平衡常數(shù)也成為了用以描述凝析油多相體系相平衡狀態(tài)的本質(zhì)特性參數(shù)，而氣液平衡常數(shù)的定量表征便為凝析油氣田礦場開采工藝井筒舉升的提效提供了基本遵循。

然而，目前以基本狀態(tài)方程為基礎(chǔ)的平衡常數(shù)法在表征凝析油多相體系相平衡狀態(tài)時(shí)，需要進(jìn)行復(fù)雜的迭代過程，且在氣液平衡常數(shù)確定時(shí)需要許多實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行繁瑣的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性關(guān)聯(lián)運(yùn)算，尤其要求避免因缺乏收斂而導(dǎo)致運(yùn)算時(shí)間過長，甚至造成氣液平衡常數(shù)確定失敗的問題，同時(shí)，在此方法中使用的二元相互作用系數(shù)會隨著凝析油多相體系的烴類組成不同而產(chǎn)生差異，從而導(dǎo)致氣液平衡常數(shù)確定難度急劇增大，凝析油多相體系相平衡狀態(tài)的定量表征誤差隨之增加，有效提高其開采工藝井筒舉升的效率也頻受限制。所以，即便引入了氣液平衡常數(shù)描述凝析油多相體系的相平衡狀態(tài)，但傳統(tǒng)的氣液平衡常數(shù)確定方法尚未考慮凝析油多相體系內(nèi)不同烴類組分分子之間相互作用的差異，從而無法避免大量的迭代運(yùn)算，這直接影響到獲取凝析油多相體系相平衡參數(shù)的時(shí)間成本和數(shù)值結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而破壞油氣生產(chǎn)系統(tǒng)損耗負(fù)荷與整體舉升效率的相互協(xié)調(diào)配合。這就提出了一種基于相關(guān)性原理獲取最佳二元相互作用系數(shù)，從而確定氣液平衡常數(shù)，實(shí)現(xiàn)對凝析油多相體系相平衡狀態(tài)的定量表征及井筒舉升效率的全面提升，突破傳統(tǒng)方法確定氣液平衡常數(shù)過程繁瑣，特別是凝析油多相體系液相逸度表征復(fù)雜，以及二元相互作用系數(shù)不明確的局限和難題，科學(xué)設(shè)計(jì)通過相關(guān)性原理定量表征凝析油多相體系相平衡狀態(tài)，進(jìn)而構(gòu)建提高凝析油氣井筒舉升效率的方法便顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法，這種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法用于解決在考慮凝析油多相體系組分發(fā)生變化時(shí)，如何確定最佳二元相互作用系數(shù)，定量表征凝析油多相體系相平衡狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)礦場開采工藝中井筒舉升提效的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種提高凝析油氣井筒舉升效率的方法包括如下步驟：

步驟一、構(gòu)建凝析油多相體系氣相實(shí)際狀態(tài)方程：

Z³-Z²+(A-B-B²)Z-AB＝0

其中，Z為組分壓縮因子；以混合規(guī)則從相應(yīng)的純組分參數(shù)為基礎(chǔ)，定義兩個(gè)關(guān)于凝析油多相體系烴類組分性質(zhì)的壓縮因子參數(shù)和同時(shí)利用混合規(guī)則獲取參數(shù)a_m、b_m分別為：