解亞鵬，王磊，李丹

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安710018）

蘇里格氣田氣井積液診斷方法探討

解亞鵬，王磊，李丹

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安710018）

蘇里格氣田是典型的“低滲、低產(chǎn)、低豐度”三低氣藏，氣井普遍具有低壓、低產(chǎn)、小水量特征，氣田開(kāi)發(fā)難度較大。針對(duì)低壓低產(chǎn)氣井井筒積液嚴(yán)重，積液診斷的難題，本文首先通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的幾種常用模型進(jìn)行適用性分析，之后找出適合蘇里格現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的模型進(jìn)而根據(jù)作者現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)對(duì)目前的修正方法進(jìn)行梳理總結(jié)。接著對(duì)影響氣井臨界攜液的因素進(jìn)行分析文章，最后，利用篩選出的臨界攜液模型結(jié)合采氣曲線編寫(xiě)出積液診斷軟件。

蘇里格氣田；模型；積液；診斷；軟件

氣井產(chǎn)水會(huì)在管柱中形成水氣兩相流動(dòng)，增加氣井的能量損失，造成氣速和井底壓力的下降，使天然氣沒(méi)有足夠的能量將水帶出井筒，最終在井筒形成積液將氣井壓死。避免氣井積液發(fā)生的關(guān)鍵是保證有足夠的天然氣速度將水或凝析液攜帶到地面。因此，準(zhǔn)確確定氣井的臨界攜液流速或流量，提前預(yù)測(cè)氣井積液，對(duì)于延長(zhǎng)無(wú)水采氣期，提高氣藏采收率有重要指導(dǎo)意義。

1　氣井臨界攜液流量的計(jì)算模型

1.1常見(jiàn)模型

常見(jiàn)模型主要有Turner模型、Coleman模型、李閩模型和王毅忠模型等，以往文獻(xiàn)對(duì)各種模型的原理已經(jīng)有過(guò)很多次解釋，各模型的計(jì)算公式（見(jiàn)表1）。

表1　常見(jiàn)4種模型計(jì)算公式

1.2模型適應(yīng)性研究

篩選出100余口蘇里格氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)完善的氣井（排除積液嚴(yán)重氣井，主要篩選正常生產(chǎn)的氣井）進(jìn)行各種模型攜液流量試算，結(jié)果（見(jiàn)圖1）。

圖1　不同系數(shù)下王毅忠模型的準(zhǔn)確率

從圖1中可以看出，在蘇里格現(xiàn)場(chǎng)，王毅忠球帽狀模型較符合實(shí)際，準(zhǔn)確性最高，但是也只有50%多，嚴(yán)重影響著現(xiàn)場(chǎng)氣井積液的判識(shí)，給現(xiàn)場(chǎng)工作帶來(lái)一定的誤導(dǎo)性，這也是急需發(fā)表此文的目的。

2　模型修正

目前對(duì)于模型修正的方法不全、不系統(tǒng)，很多模型準(zhǔn)確率不高卻沒(méi)有良好的方法去修正，本文結(jié)合實(shí)際，根據(jù)本人現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出三種修正方法。

2.1統(tǒng)計(jì)方法添加系數(shù)

通過(guò)篩選出來(lái)的準(zhǔn)確性最高模型對(duì)其進(jìn)行模型系數(shù)a修正，a依次取0.95，0.9，0.85，0.8進(jìn)行試算（見(jiàn)圖2）。

圖2　不同系數(shù)下王毅忠模型的準(zhǔn)確率

從圖2可以看出，當(dāng)a=0.95時(shí)，王毅忠模式在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合度方面達(dá)到最大。此時(shí)的王毅忠模型公式：

其中：a=0.95。

2.2氣井臨界狀態(tài)反算理論模型

蘇5-4-12氣井2009年6月8日投產(chǎn)使用，根據(jù)探液面數(shù)據(jù)計(jì)算2010年9月24日油管液面結(jié)果為2 m，剛開(kāi)始積液，到2012年9月19日，液面高度為1 320 m，氣井嚴(yán)重積液，期間2012年4月9日至2012年6月30日，采取周期投棒措施，效果不佳（見(jiàn)表2）。

表2　蘇5-4-12氣井臨界點(diǎn)產(chǎn)水統(tǒng)計(jì)

該井24日液面為2 m，為剛開(kāi)始積液狀態(tài)，分析表2，可以看出21日左右氣井進(jìn)入臨界積液狀態(tài)，氣井產(chǎn)水急劇減少，氣量有所下降，根據(jù)臨界攜液理論，可以視21日的產(chǎn)量為臨界產(chǎn)量，為0.413×104m3，繼續(xù)對(duì)篩選出來(lái)的王毅忠模型進(jìn)行修正，最終可以求得修正系數(shù)a為0.93。

2.3單井曳力系數(shù)修正模型

對(duì)于現(xiàn)有的模型，對(duì)于曳力系數(shù)的取值都是默認(rèn)值，通過(guò)對(duì)單井雷諾數(shù)的計(jì)算并且根據(jù)下式可以求解出單井實(shí)際曳力系數(shù)的值，在理論方面這樣更加貼近氣井實(shí)際狀態(tài)。

通過(guò)實(shí)際計(jì)算，也證明此方法有一定的準(zhǔn)確性。

2.4三種修正方法的比較

統(tǒng)計(jì)方法：方便簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。缺點(diǎn)是隨統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)量的大小不同會(huì)有不同結(jié)果，統(tǒng)計(jì)數(shù)越多越好。臨界點(diǎn)反算法：原理上講是最為準(zhǔn)確的方法，缺點(diǎn)是臨界點(diǎn)的尋找或者判斷則存在很大的人為因素，往往不準(zhǔn)確。曳力系數(shù)求取法：考慮每口井具體情況，符合實(shí)際，缺點(diǎn)是通過(guò)復(fù)雜計(jì)算雷諾數(shù)、曳力系數(shù)，誤差被放大。

3　氣井臨界攜液流量的影響因素

分析井口油壓、油管直徑、井底溫度對(duì)臨界攜液流量的影響。

3.1井口壓力的影響

在溫度不變的情況下，改變壓力，相應(yīng)的氣液密度、表面張力和氣體的壓縮系數(shù)都隨之改變，4種模型計(jì)算得出的臨界流量隨壓力的變化關(guān)系（見(jiàn)圖3）。

圖3　壓力對(duì)臨界攜液的影響

從圖3可以看出，隨著井口壓力的增加，臨界攜液流量增加。

3.2井口溫度的影響

圖4　溫度對(duì)臨界攜液的影響

從圖4可以看出，隨著溫度的增加需要臨界攜液流量減小。

3.3油管內(nèi)徑的影響

由圖5可知，隨著油管內(nèi)徑的增加，在其它參數(shù)都相同的情況下，臨界攜液流量也增加。

圖5　油管內(nèi)徑對(duì)臨界攜液的影響

4　積液診斷軟件

4.1軟件技術(shù)路線

對(duì)于氣井積液的判斷主要考慮兩個(gè)方面，第一是利用理論氣井臨界攜液流量計(jì)算和氣井實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比，其次是利用采氣曲線對(duì)氣井進(jìn)行判斷，兩個(gè)因素綜合考慮判斷氣井是否積液。對(duì)于積液的氣井分有節(jié)流器和無(wú)節(jié)流器進(jìn)行計(jì)算。

5　認(rèn)識(shí)及結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)現(xiàn)有模型結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)大量氣井實(shí)際分析，可以較為準(zhǔn)確得出符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的臨界攜液模型，在指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)方面可以避免盲目性。

（2）對(duì)影響臨界攜液模型因素進(jìn)行分析并且排序，可以知道主要因素和次要因素，加強(qiáng)對(duì)臨界攜液流量模型以及氣井積液的認(rèn)識(shí)。

（3）通過(guò)理論計(jì)算分析并且運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行積液診斷，對(duì)于日常工作而言，可以提高工作人員工作效率。

［1］李世倫，等.天然氣工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008.

［2］張偉．影響有桿泵抽油系統(tǒng)性能參數(shù)的因素分析［J］．石油儀器，2005，19（2）：77-79．

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.011

TE377

A

1673-5285（2015）04-0037-03

2015－02-26

解亞鵬，男（1987-），助理工程師，碩士，在長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠采氣工藝研究所長(zhǎng)期從事氣井現(xiàn)場(chǎng)施工管理及排水采氣方面的科研工作，郵箱：715171641@qq.com。