一種凝析氣井井口含水率計算方法

王永忠（西北油田分公司雅克拉采氣廠 新疆 庫車 842017）

含水率是凝析氣井生產管理的一項最基礎、最重要數據之一。作為監控凝析氣井的生產狀況的重要指標。利用日含水率、計量產液量和油水比重數據結合，推算出凝析氣井日產油、日產水數據。又通過日產油、水數據，求得氣油比、氣水比等數據，以及評價凝析氣田開發效果關鍵數據累產油、累產水。確保含水率準確對凝析氣田開發管理尤為重要。

雅克拉凝析氣田采用井口手動不定時取樣，通過蒸餾法或離心法化驗含水。自2005年開發以來，凝析氣井的井口取樣化驗含水方式遇到許多問題。一是井口取樣含水波動非常異常。雅克拉凝析氣田Y K 18井，2012年2月23日井口連續24小時取樣化驗，含水率在0.05—66.67%波動，且變化看不出任何規律。二是換不同取樣位置，含水率突變。2011年4月2日Y K 9井同時在井口不同取樣位置，不同取樣口設置方式取樣化驗。水平管取樣水平含水5.6%、水平管向下取樣含水100%，垂直管線取樣含水45.24%。三是由含水率數據異常波動，造成日產油水量的突變，引起氣油比、氣液比等一系列生產數據的變化。如何獲得凝析氣井準確的含水率問題，已成為開發管理中難題之一。

一、凝析氣井取樣油水來源認識

凝析氣井含水率是指地面狀態下，液相水占液相凝析油和液相水的體積百分數（或質量百分數）。

凝析油：凝析氣在壓力溫度的變化下，會產生氣、液相態轉變的物理變化。從凝析油產出機理看，有兩種，一是地層中的凝析氣經過井筒和節流壓力、溫度下降，其中重質組分，由氣相狀態的轉變為液相，稱為凝析油。二是當生產壓差超過地層或井筒附近反凝析出凝析油臨界流動啟動壓力時，以液相形式產出凝析油。現場情況和其他凝析氣田開發經驗【1】可知，凝析氣井氣油比，會隨壓力變化而變化，但變化有一定的規律，短時間內絕不會出現突升突降的現象。

液相水：從產生機理看，有三種。一是地層產出天然氣中飽和水蒸氣，在壓力、溫度下降時，部分氣相水蒸氣變化為液相水。筆者認為由凝析生成的液相水，氯根應該為0 V g/L。凝析水量與天然氣氣量、各節點壓力、溫度等有關系，計算方法有多種，但都存在偏差【2】。本文使用布卡克凱克計算【3】。以YK5H井為例，日產46.5×104V3/d飽和水蒸氣天然氣，水蒸氣總量為11.84V3，一級節流后，氣相水蒸氣總量5.95 V3，有5.89V3變化為液相水，詳見表1。二是粒間水（也稱束縛水）的產出，是指氣藏中的附著的巖石孔隙表面的液相水。雅克拉凝析氣田氣層測井解釋束縛水飽和度在40—60%之間。相關文獻【4】，當壓差大于粒間水臨界流動啟動壓力時也會產出。粒間水應和地層水性質相同，產出量和生產壓差有關。凝析氣井產出凝析水和粒間水，現場統稱為凝析水，有含水率低，氯根低的特征。三是地層邊水舌進或底水錐進侵入產出。高礦化度、高氯根、高含水率是氣井產地層水特征。粒間水和地層水的產出量不確定，但與凝析氣井產水氯根有直接關系，也是凝析氣井是否見水的一個重要標志。通過以上認識，凝析氣井正常生產時，含水率不會出現太大波動。

表1

6.7515.955.89壓力Vpa溫度℃水蒸氣 V3液相水 V3 43.47134.0511.840

二、計算方法

凝析氣井的含水率計算，需要得到凝析油量和液相水量。生產過程中，天然氣其產量、各節點壓力溫度、氯根、氣油比等數據都很容易準確得到，從而可計算出凝析氣井的含水率，判斷取樣含水是否準確。

（1）含水率

fw%=V 1/（V 1+V 2）*100% 公式1

式中fw%含水率 體積百分數

V1日產液相水體積 m3/d

V2日產凝析油體積m3/d

(2)凝析油

V2=Qg×GOR公式2

式中Qg凝析氣井日產氣量m3

GOR氣油比 m3/m3

（3）液相水

V1=V11+V 12+V13公式3

式中V11 天然氣中包含水蒸氣產生凝析水 m3，由布卡克凱克公式求出

V12V13粒間水和地層水 m3

其中根據凝析氣井產水氯根總量不變原理，可推到出公式4

V11×凝析水氯根+（V12+V13）×地層水氯根=（V11+V12+V13）×凝析氣井產水氯根 公式4

式中 凝析水氯根 0mg/L

地層水氯根 選用氣田地層水氯根，雅克拉凝析氣田氯根105000 mg/L

凝析氣井產水氯根 選用凝析氣井化驗氯根

公式4變化，得出公式5

V12+V13=V11×凝析氣井產水氯根/(地層水氯根-凝析氣井產水氯根)

公式5

（4）計算步驟

先用布卡克凱克公式根據氣量求出V 11，通過公式5求出V 12+V 13，通過公式3求出液相水V 1。將求出的V 1和V 2數據帶到公式1中，計算出凝析氣井含水率。

三、結果討論分析

表2 雅克拉凝析氣田計算含水率與化驗含水率對比結果。YK5H井、YK7CH偏差最大。因井口取樣化驗結果受取樣位置、取樣地點等因素的影響，沒有準確數據可參考，根據對凝析氣井生產變化規律認識和現場實際取樣情況分析認為，YK5H取樣位于井口水平管中部取樣時，受油氣水的分離分層影響，1.04%含水率取樣含水結果偏小。YK7CH在水平立管下部取樣，14.29%含水率取樣含水結果偏大。其余井偏差在10%左右，但遠較目前取樣含水率波動小，尚可滿足生產實際需要。

表2 雅克拉凝析氣田計算含水率與化驗含水率對比表

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四、認識與結論

1.對取樣化驗液相凝析油、液相水產出機理認識，提出一種凝析氣井的井口含水率理論計算方法，可對現場取樣含水率進行輔助驗證，保證凝析氣田開發基礎數據的準確性。其他凝析氣田可參考使用。

2.取樣位置液相凝析水量計算是確保計算含水率準確性的關鍵參數，但是幾種常見公式計算結果均有誤差，導致計算結果有些偏差。

3.高氯根時，化驗氯根值對計算結果影響非常大，計算時，應取的準確的產水氯根值。

[1]李士倫王鳴華何江川等編著氣田與凝析氣田開發中國石油出版社2004年12月188頁.

[2]車繼明郭平等高溫氣藏及凝析氣藏氣中水含量測試與計算 天然氣勘探與開發2008年6月.

[3]李士倫王鳴華何江川等編著氣田與凝析氣田開發中國石油出版社2004年12月59頁.

[4]SYT--5317-2006石油液體管線自動取樣法.