井筒积液识别.doc

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1、胜利油田浅层产水气藏井筒积液的预测与识别摘要胜利油田浅层气藏以河流相沉积的透镜状岩性气藏为主，开发中易出水，井筒积液现象在气藏开发中较为普遍。由于浅层气藏产液量普遍较小，积液的形成相对较为缓慢，气井正常生产中较难察觉。由于井筒积液容易对近井地带及储层造成伤害，严重影响气井产量，因此井筒积液状况的准确判断，直接影响产水气藏的开发效果。本文在浅析浅层产水气藏井筒积液形成机理的基础上，对其动态预测与识别方法进行了探索。主题词浅层气藏井筒积液形成机理预测与识别胜利油田浅层产水气藏的开采中，由于产液量较小（一般在2～5m3/d），多数气井在正常生产时的流态为雾状流，液体以液滴的形式由

2、气体携带到地面。但当气井产量较小时，将不能提供足够的能量使井筒中的液体连续流出井口，液体将与气流呈反方向流动，并积存于井底，形成积液，对产层形成回压，回压的增加将大大影响气井的产量。随着产气量下降，气井的排液能力降低，造成进一步的积液和产量下降，形成恶性循环。由于浅层气藏产液量普遍较小，积液的形成相对较为缓慢，多数积液气井生产中井口并未见水，因此较难察觉。为此，笔者根据胜利油田产水气藏开发特点，提出了井筒积液的预测模型和几种简便的动态识别方法。1根据临界流量预测井底积液边底水进入井底后，井筒出现气液两相流。当储层的压力较大、气体产量较高的情况下，井筒内以环雾状流型为主；随着

3、气藏能量降低，气体产量下降，井筒内还会出现搅拌流和段塞流。一旦井筒内出现了搅拌流或段塞流，气体携液能力明显下降。因此，当井筒内出现非环雾流时的气体产量可称为气体携液临界产量，气井产量低于临界产量时就会出现“井筒积液”现象。由于胜利浅层气藏气井出水量小，生产气液比一般高于1400m3(标)/m3，适合采用高气液比携液临界产量模型。1.1模型建立通常现场采用的气井携液临界流速的公式为(1)式中：为携液临界流速，；为液滴表面张力，；为液滴密度，；为气体密度，。在模型（1）的推导过程中，气体的雷诺数范围假设为，相应的拽力系数取为。但是在胜利油田气井实际生产中，有许多气井的雷诺数超过

4、了Turner假设的这个范围，须对情况下的拽力系数的取值进行修正。结合胜利油田高气液比气井的特性及现场实验结果，本文将时的拽力系数取为采用与Turner相同的推导方法可得到，当时，连续携液临界流速为：(2)相应的连续携液临界产量为式中：为最小携液产量，；为生产管柱截面积，；为井深压力，；为在、条件下的气体压缩系数，无因次；为计算井深温度，。1.2模型应用利用修正后携液临界产量模型对胜利油田部分高气液比气井进行了连续携液临界产量的预测，预测结果与实际生产状况一致。表1列出了4口生产气井的产量、模型计算结果和当前生产状态。表1气井预测临界产量及气井实际产量、状态对比表井号生产产

5、量m3/d模型计算数据m3/d气井生产状态孤东2－13－431497811674正常生产孤东2－17－7451117813919积液6-38-气42368967888积液垦71-68469012323积液由上表可以看出，该预测模型在胜利浅层气藏井筒积液预测方面有较好的适用性。2井底积液动态特征识别基于胜利油田浅气藏开发特点,结合气井产水量和动态压力、产量变化曲线综合分析，通过研究和实践，总结出以下两种实用性较强的井底积液识别方法。2.1产气量和套管压力波动随着井底液体沉降、积聚，气井产量不断下降，同时油套环空内的气体受压缩，套管压力随之上升；当井底液体进入油管被带出后，油套

6、环空内的气体膨胀，套管压力出现下降，产气量开始增加，如此反复出现周期性的波动。虽然胜利油田浅层气藏产量小、埋深浅，利用产气量和套压的波动情况有时不很明显。但对于很多采用井下气嘴生产的气井而言（此类井一般不测取油压），套压和产量变化的及时分析是及早判断井筒状况的唯一简单的手段。例如，陈气20－5井采用井下气嘴生产，无油压数据，井口一直未见水。但从投产初期的压力和产量变化规律上可以初步判断井筒已受出水影响，即：套压小幅下降，产量随之上升。这与该井后期因井筒积液严重停产的实际情况相符（图1）。图1陈气20-5井生产动态曲线（2）油管压力梯度增高，油、套压差明显增大胜利浅层气井深度

7、在1500m以内，产水气井井筒能量损失的94％是静水柱压头的位能损失，磨擦能量损失和动能损失仅占6％。气井正常生产过程中，井口油压与井底流压较接近，油管压力梯度很小；当气井井内液柱增高时，油管压力梯度则迅速增加。此外，气井正常生产过程中，油、套压的变化幅度基本一致，但当井筒中积液时，由于液柱产生附加压力，使油、套压的变化幅度差异化，形成油、套压渐开的两条变化曲线。曲线之间的差异反映了井筒积液状况。如图2孤东2-17-745的生产动态曲线，生产数据中出水计量为0，但根据油套压差对比和产量变化曲线，可以判断井筒已形成积