1、2007年8月 油气井测试 第16卷第4期含水气井井筒压力计算方法杨志伦(长庆石油勘探局陕西西安710021)摘要CuUender和Smith模型是计算气井井底压力的首选方法。从气体稳定流动能量方程出发，运用两相流知识，讨论了模型推导中涉及的气一水井流密度、气一水井流质量流量、气一水井流体积流速、气一水井流Moodv摩阻系数的计算方法，给出了各参数的实用公式，将公式代入气体稳定流动能量方程，得出适用于高气水比气井井筒压力计算的修正CuRender和Smith模型。经计算实例对比，新模型效果良好，计算精度可以满足测试要求。关键词 气井 气水比 流动压力 数学模型引 言计算气井井底压力的方法很多【
2、1“j，其中1956年CuUender和Smith提出的模型1 J至今仍为气藏工程中井筒压力计算的首选方法，被广泛应用于干气井井筒压力计算。天然气藏既使没有边水或底水，天然气中或多或少都会有水气冷凝形成的凝析水。天然气中含水量的多少，直接影响采用Cul1ender和Smith方法计算井筒压力的精度。气井井筒气流中有气水两相存在时，实际上已属于两相流体力学研究范围，应用现有的各种两相流计算方法是可以解决含水气井井筒压力计算问题。然而，两相流计算十分繁琐，且计算精度较低。Oden提出过一个新思路，通过对CuUender和Smith方法进行含水修正，使之能用于气水井井筒压力计算。本文沿用类似思路，运
3、用两相流知识，建立了Cunender和Smith方法用于高气水比气井井筒压力计算的又一新模型。方法研究气井井筒压力计算的实用模型都是由气体稳定流动能量方程推导而来的。天然气从井底沿油管流到井口，中途没有被增压或输出功、能；在总能量消耗的结构中，动能损耗甚小，可以忽略不计。这样，气体稳定流动能量方程式可简化为业+gd日+尝d日：0 (1)Pzg式中：p压力，Pa；lD气体密度，kgm3；g重力加速度，ms2；曩井深，m；卜Moodv摩阻系数；M气体流速，ms。这是一个在任何状态(P，T)下都成立的能量守J匣微分方程式，采用国际单位制(sI单位制)表示。将P、“等参数的单位换算为法定计量单位，从(
4、1)式可推导出Cullender和Smith方法用于干气井井筒压力计算的模型_5 J，即髟可意羔磕=f003418椰L矿+1324 x10。18争 8(2)式中：p压力，MPa；丁气体温度，K；z气体偏差系数；以干气摩阻系数；弘产气量，m3d；d油管内径，m；y。气体相对密度；p町井底流动压力，MPa；Pg井口油管流动压力，MPa。对含水气井，(1)式改写为P虬gw gdH+学担-o (3)式中：10。气一水两相井流密度，kgm3；厶。气一水井流的摩阻系数；M。气一水井流体积流作者简介杨志伦，男，工程师，1969年出生，长期从事气田生产和管理工作。万方数据第16卷第4期 杨志伦：含水气井井筒压
5、力计算方法 5建模思路新颖之点在于运用气一液两相流知识建立这一模型。对此作假设：微小的凝析水滴悬浮于气流中，管内气流是水滴的载体，气体是连续相，水滴是分散相，气一液两相无相对运动；从流态讲，管内两相流态属雾状流，摩阻损耗主要受气相控制。模型推导的关键之处在于确定气一水井流的密度、质量流量、体积流速和Moodv摩阻系数的计算方法。1气一水井流密度的计算对雾状流，两相间相对速度为0，持液率可用无滑脱持液率计算，即日。=茄=U,sw麓 (4)g掣十g虻 +u孵式中：日。持水率；qw日产水量，m3d；ll,sw水的表观流速，ms；Usg气体表观流速，ms。井流密度按两相流提出密度公式计算，即阳=利用数
6、值模拟研究了靖边气田的合理采气规模,稳产技术对策,认为通过井网调整、确定不同类型生产井的合理工作制度可有效预防气井高产水,实现目前开发规划要求,同时达到最佳的开发效果.通过研究提出了合理的生产规模和稳产技术对策,对靖边气田的开发具有一定的参考作用.9.学位论文 陈海力 涩北气田水平井井筒压力计算研究 2009随着石油钻井技术的发展，水平井开采变得越来越普遍，这种工艺对于开发成熟油田或枯竭油藏、低渗透油气藏、薄层油气藏等方面显示出了巨大的优越性。青海涩北气田于也开始采用水平井开采技术，2007年陆续投产了涩H1井、涩H2井、涩H3井、涩H4井、台H5-1、台H5-2井，增产效果明显，但是也面临着
7、一些问题，气井出水问题，不同类别储层水平井适应性问题，水平井地质优化设计问题等等，这些问题都与井筒压力密切相关。本文的目的在于通过对国内外文献的调研和计算机计算模拟相结合的办法，计算井筒压力在垂直造斜段的分布，为了使计算更加准确，对计算步骤分为干气及高气水比计算，低气水比计算两种情况，分别采取不同的算法。对于造斜段，通过倾斜管柱来近似的代替，计算倾斜管柱从而达到对造斜段压力近似计算的目的。将垂直段和造斜段结合起来计算井底压力。将计算的压力和实际测量的压力进行比较，分析误差产生的原因，并分析了水平井产水量、油管直径、油管长度对井底压力的影响。考虑地层的因素，建立了压力与产量的耦合模型。通过程序计
8、算有水气藏和无水气藏两种状态下的压力分布，结合涩北气田的生产数据、地质数据计算出了水平段压力分布。对不同产水量和水平段存在微小倾角的情况下进行了压力计算，得到不同状态下的压力分布，对涩北气田水平井的优化设计提供了借鉴。10.期刊论文 何顺利.吴志均.He Shunli.Wu Zhijun 柱塞气举影响因素分析及优化设计 -天然气工业2005,25(6)为保证正常进行柱塞气举和有较高的日产气量,需要对柱塞气举进行优化设计.为此,文章首先将柱塞气举影响因素分为动力、阻力和体积三大因素,利用柱塞气举动态模型分析了各种因素变化对柱塞气举的作用及其它们的限制条件.为实现正常实施柱塞气举,气液比、地层压力和产气量必须高于最低值,而输气管线压力和井深必须低于最高值;只有各种因素相互之间达到合理匹配时才能进行柱塞气举.通过对柱塞气举可控因素分析讨论后得出,柱塞气举优化设计实质上是对续流生产时间和开井的套压进行优化.优化柱塞气举参数的作用为:一方面可以提高气井产量,另一方面可以延长气井生产寿命.需要注意的是柱塞优化设计是针对一定气层条件进行的,当柱塞气举进行一段时间后气层参数发生变化时,需要重新进行优化设计,以达到优化设计的目的.本文链接：http:/
