一種計算蘇里格氣田最小攜液流量的方法

馬海賓 馮朋鑫 王憲文 徐文龍 茹志娟 宋漢華

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710018；2.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西 西安 710018）

一種計算蘇里格氣田最小攜液流量的方法

馬海賓1，2馮朋鑫1，2王憲文1，2徐文龍1，2茹志娟1，2宋漢華1，2

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710018；2.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西 西安 710018）

氣井最小攜液流量是采氣工程方案編制的一個重要參數(shù)，目前現(xiàn)場主要應(yīng)用的是Turner、李閩和王毅忠模型進(jìn)行氣井最小攜液流量計算，結(jié)合蘇里格氣田的實(shí)際情況，提出采用動能因子計算蘇里格氣田積液氣井的判斷標(biāo)準(zhǔn)，摸索出了與蘇里格氣田實(shí)際情況較接近的計算最小攜液流量的新方法，其計算結(jié)果與蘇里格氣田氣井的實(shí)際情況最為接近。

蘇里格氣田 動能因子 最小攜液流量

0 引言

隨著蘇里格氣田開發(fā)年限的增加，氣井積液正逐漸成為其面臨的最棘手的問題之一。為了準(zhǔn)確識別積液氣井，選擇氣井的臨界攜液流量作為研究切入點(diǎn)。在對蘇里格氣田氣井實(shí)際臨界攜液流量計算中，采用常見的臨界攜液流量模型主要有Turner［1］模型、李閩［2］模型和王毅忠［3］模型，發(fā)現(xiàn)許多氣井的產(chǎn)量低于Turner模型、李閩模型和王毅忠模型計算出來的最小攜液流量，氣井未發(fā)生積液，仍能正常生產(chǎn)。如何計算出適應(yīng)蘇里格氣田的臨界攜液流量，保證氣井穩(wěn)產(chǎn)、避免井筒積液就顯得尤為重要。

1 基本原理及修正最小攜液流量模型的建立

動能因子反映氣水兩相在油管內(nèi)的流動特征。根據(jù)BoYun Guo［4］等人的研究結(jié)果，積液的主要控制因素是井底條件。用油管鞋處的動能因子E作為評價氣井?dāng)y液能力的依據(jù)［5］，計算公式如下：式中，νS為氣體在油管鞋處的流速，m/s；ρS為氣體折算到油管鞋處的密度，kg/m3；Q為氣井在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件下的產(chǎn)氣量，m3/d；γ為氣體相對密度；T為井下溫度，K；PS為油管鞋處的流動壓力，MPa； D為油管直徑，m；ZS為氣體在油管鞋處壓力、溫度條件下的天然氣偏差系數(shù)。

中原油田趙先進(jìn)［6］等把E＝8作為判斷氣井是否積液的標(biāo)準(zhǔn)，但該標(biāo)準(zhǔn)是否適用于蘇里格氣田，還需要實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。筆者根據(jù)蘇里格氣田59口氣井的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，先對E＝8時氣井的積液情況進(jìn)行分析計算，然后采用逐步逼近法計算與實(shí)測結(jié)果符合率最高的值，進(jìn)而確定蘇里格氣田的積液氣井判斷標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)59口氣井測流壓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，結(jié)合氣井動能因子計算氣井的臨界攜液流量，結(jié)果表明，當(dāng)E＝8時，其計算結(jié)果與實(shí)測值之間的符合率為62.7%；當(dāng)動能因子由8.5減少到6.0時，計算結(jié)果與實(shí)測值之間的符合率呈倒拋物線形狀；當(dāng)E＝6.5時，達(dá)到最大值66.1%。因此不能把E＝8作為蘇里格氣田識別積液氣井的判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過以上分析可以推斷出蘇里格氣田識別積液氣井判斷標(biāo)準(zhǔn)為E＝6.5。

由公式（1）可以推導(dǎo)出氣井生產(chǎn)攜液流量公式：

將蘇里格氣田臨界動能因子E＝6.5代入公式（2），即可推導(dǎo)出蘇里格氣田的臨界攜液流量公式：

2 應(yīng)用效果分析

針對蘇里格氣田59口氣井，分別利用Turner模型、李閩模型、王毅忠模型和臨界攜液新模型進(jìn)行分析比較，分析結(jié)果見表1。

表1 4種計算結(jié)果對比表

在所分析的59口氣井中，經(jīng)測試，其中20口氣井不存在積液，經(jīng)統(tǒng)計分析可知，利用新模型計算未積液氣井有17口，與實(shí)測結(jié)果的符合率為85%（圖1）；而Turner模型計算出僅有2口氣井未積液，與實(shí)測結(jié)果的符合率僅為10%（圖2）；李閩模型的計算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的符合率為15%（圖3）；王毅忠模型的計算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的符合率為25%（圖4）。由以上分析可知，臨界攜液流量模型公式（3）與蘇里格氣田氣井的實(shí)際情況最為接近。

圖1 新模型計算與實(shí)測結(jié)果散點(diǎn)圖

圖2 Turner模型計算與實(shí)測結(jié)果散點(diǎn)圖

圖3 李閩模型計算與實(shí)測結(jié)果散點(diǎn)圖

圖4 王毅忠模型計算與實(shí)測結(jié)果散點(diǎn)圖

3 結(jié)論

1）根據(jù)BoYun Guo等人的研究結(jié)果，氣井積液的主要控制因素是井底條件。

2）從氣井井底條件出發(fā)，筆者采用動能因子計算蘇里格氣田積液氣井的判斷標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而摸索出了相應(yīng)計算最小攜液流量的新方法，其計算結(jié)果與蘇里格氣田氣井的實(shí)際情況最為接近。

［1］Turner R G.Analysis and prediction of minimum flow rateforthecontinuousremovealofliquidsfromgas wells.JPT，1969：1 475-1 482.

［2］李閩，郭平，譚光天.氣井?dāng)y液新觀點(diǎn)［J］.石油勘探與開發(fā)，2001，28（5）：105-106.

［3］王毅忠，劉慶文.計算氣井最小攜液臨界流量的新方法［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26（6）：82-85.

［4］Guo B，Ghalambor A，Xu C.A systematic approach to predict liquid loading in gas wells［A］.SPE 94 081，2005：17-19.

［5］劉志森.塔河凝析氣井井筒積液判斷標(biāo)準(zhǔn)［J］.斷塊油氣田，2009（3）：68-69.

［6］趙先進(jìn)，姜青梅.用動能因子確定產(chǎn)水氣井合理工作制度［J］.斷塊油氣田，1996（4）：64-67.

（編輯：李臻）

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2095-1132（2014）06-0025-02

10.3969/j.issn.2095-1132.2014.06.007

修訂回稿日期：2014-09-01

中國石油集團(tuán)（股份）公司重大科技專項(xiàng)“蘇里格低滲氣藏有效開發(fā)技術(shù)攻關(guān)及現(xiàn)場試驗(yàn)”（編號：2008B-1103）的部分成果。

馬海賓（1984-），工程師，從事采氣工藝技術(shù)研究工作。E-mail：mhb20037015@126.com。