蘇里格氣田氣井積液診斷方法探討

解亞鵬，王磊，李丹

（中國石油長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

（中國石油長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、低豐度”三低氣藏，氣井普遍具有低壓、低產、小水量特征，氣田開發難度較大。針對低壓低產氣井井筒積液嚴重，積液診斷的難題，本文首先通過對現有的幾種常用模型進行適用性分析，之后找出適合蘇里格現場實際的模型進而根據作者現場總結對目前的修正方法進行梳理總結。接著對影響氣井臨界攜液的因素進行分析文章，最后，利用篩選出的臨界攜液模型結合采氣曲線編寫出積液診斷軟件。

蘇里格氣田；模型；積液；診斷；軟件

氣井產水會在管柱中形成水氣兩相流動，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。避免氣井積液發生的關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，準確確定氣井的臨界攜液流速或流量，提前預測氣井積液，對于延長無水采氣期，提高氣藏采收率有重要指導意義。

1　氣井臨界攜液流量的計算模型

1.1常見模型

常見模型主要有Turner模型、Coleman模型、李閩模型和王毅忠模型等，以往文獻對各種模型的原理已經有過很多次解釋，各模型的計算公式（見表1）。

表1　常見4種模型計算公式

1.2模型適應性研究

篩選出100余口蘇里格氣田生產數據完善的氣井（排除積液嚴重氣井，主要篩選正常生產的氣井）進行各種模型攜液流量試算，結果（見圖1）。

圖1　不同系數下王毅忠模型的準確率

從圖1中可以看出，在蘇里格現場，王毅忠球帽狀模型較符合實際，準確性最高，但是也只有50%多，嚴重影響著現場氣井積液的判識，給現場工作帶來一定的誤導性，這也是急需發表此文的目的。

2　模型修正

目前對于模型修正的方法不全、不系統，很多模型準確率不高卻沒有良好的方法去修正，本文結合實際，根據本人現場工作經驗總結得出三種修正方法。

2.1統計方法添加系數

通過篩選出來的準確性最高模型對其進行模型系數a修正，a依次取0.95，0.9，0.85，0.8進行試算（見圖2）。

圖2　不同系數下王毅忠模型的準確率

從圖2可以看出，當a=0.95時，王毅忠模式在現場結合度方面達到最大。此時的王毅忠模型公式：

其中：a=0.95。

2.2氣井臨界狀態反算理論模型

蘇5-4-12氣井2009年6月8日投產使用，根據探液面數據計算2010年9月24日油管液面結果為2 m，剛開始積液，到2012年9月19日，液面高度為1 320 m，氣井嚴重積液，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（見表2）。

表2　蘇5-4-12氣井臨界點產水統計

該井24日液面為2 m，為剛開始積液狀態，分析表2，可以看出21日左右氣井進入臨界積液狀態，氣井產水急劇減少，氣量有所下降，根據臨界攜液理論，可以視21日的產量為臨界產量，為0.413×104m3，繼續對篩選出來的王毅忠模型進行修正，最終可以求得修正系數a為0.93。

2.3單井曳力系數修正模型

對于現有的模型，對于曳力系數的取值都是默認值，通過對單井雷諾數的計算并且根據下式可以求解出單井實際曳力系數的值，在理論方面這樣更加貼近氣井實際狀態。

通過實際計算，也證明此方法有一定的準確性。

2.4三種修正方法的比較

統計方法：方便簡單，可操作性強。缺點是隨統計數據量的大小不同會有不同結果，統計數越多越好。臨界點反算法：原理上講是最為準確的方法，缺點是臨界點的尋找或者判斷則存在很大的人為因素，往往不準確。曳力系數求取法：考慮每口井具體情況，符合實際，缺點是通過復雜計算雷諾數、曳力系數，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，相應的氣液密度、表面張力和氣體的壓縮系數都隨之改變，4種模型計算得出的臨界流量隨壓力的變化關系（見圖3）。

圖3　壓力對臨界攜液的影響

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油管內徑的影響

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

圖5　油管內徑對臨界攜液的影響

4　積液診斷軟件

4.1軟件技術路線

對于氣井積液的判斷主要考慮兩個方面，第一是利用理論氣井臨界攜液流量計算和氣井實際產量進行對比，其次是利用采氣曲線對氣井進行判斷，兩個因素綜合考慮判斷氣井是否積液。對于積液的氣井分有節流器和無節流器進行計算。

5　認識及結論

（1）通過對現有模型結合現場大量氣井實際分析，可以較為準確得出符合現場實際的臨界攜液模型，在指導現場生產方面可以避免盲目性。

（2）對影響臨界攜液模型因素進行分析并且排序，可以知道主要因素和次要因素，加強對臨界攜液流量模型以及氣井積液的認識。

（3）通過理論計算分析并且運用計算機語言進行積液診斷，對于日常工作而言，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：石油工業出版社，2008.

［2］張偉．影響有桿泵抽油系統性能參數的因素分析［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，在長慶油田分公司第二采氣廠采氣工藝研究所長期從事氣井現場施工管理及排水采氣方面的科研工作，郵箱：715171641@qq.com。