測(cè)定氣井產(chǎn)能的方法在實(shí)際中的應(yīng)用

于澤鵬

（大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司作業(yè)大隊(duì)，黑龍江大慶 163000）

測(cè)定氣井產(chǎn)能的方法在實(shí)際中的應(yīng)用

于澤鵬

（大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司作業(yè)大隊(duì)，黑龍江大慶 163000）

自從20世紀(jì)90年帶以來，我國(guó)的天然氣年產(chǎn)量已經(jīng)突破了150億 m3。隨著大儲(chǔ)量的氣田不斷發(fā)現(xiàn)，氣田開發(fā)已成為近幾年來的一個(gè)熱點(diǎn)，尤其是“西氣東輸”工程更給天然氣工業(yè)帶來了廣闊的前景。所有這些都預(yù)示著我國(guó)的天然氣工業(yè)將進(jìn)入一個(gè)更大的發(fā)展新時(shí)期，如何能準(zhǔn)確的測(cè)定氣體的產(chǎn)量就顯得尤為重要。

天然氣；測(cè)定；流量計(jì)

1 概述

測(cè)定氣體產(chǎn)量一般是測(cè)定氣體在某段時(shí)間內(nèi)的流量折算成日產(chǎn)氣量。采用的計(jì)量?jī)x表有機(jī)械式和電子式兩類，其中機(jī)械式儀表使用方便、成本低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單，在油田得到普遍應(yīng)用。機(jī)械式測(cè)氣儀表主要有：孔板式臨界速度流量計(jì)、墊圈式氣體流量計(jì)、機(jī)械渦輪流量計(jì)等；電子式測(cè)氣儀表主要有：氣體渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、電子渦輪流量計(jì)等。

2 測(cè)定氣體產(chǎn)量的兩種常用方法

2.1 臨界速度流量計(jì)測(cè)氣

根據(jù)氣體產(chǎn)量的大小，當(dāng)氣產(chǎn)量大于 0.8×104m3/d，一般采用臨界速度流量計(jì)測(cè)氣，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算比較準(zhǔn)確、測(cè)量范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。

臨界速度流量計(jì)測(cè)氣應(yīng)滿足下列條件，以保證測(cè)定準(zhǔn)確、安全：

（1）流量計(jì)內(nèi)徑與排氣管線內(nèi)徑相同，流量計(jì)上流直管段長(zhǎng)度大于10倍流量計(jì)內(nèi)徑，下流直管長(zhǎng)度大于5倍流量計(jì)內(nèi)徑；

（2） 孔 板 孔眼直徑等于 0.4～0.8 倍流量計(jì)內(nèi)徑， 厚度 3～6mm，孔板喇叭口在氣流下方；

（3）選用適當(dāng)?shù)目装澹固烊粴馔ㄟ^孔板時(shí)上流絕對(duì)壓力 p1與下流絕對(duì)壓力 p2滿足條件 p2≤ 0.546p1，并且使上流壓力控制在 0.083～0.4MPa，此時(shí)天然氣的流速等于在該處溫度下天然氣的聲速，增加上流壓力，流速斷面最小處的速度并不增加，只增加氣體的密度和流量，此時(shí)氣流達(dá)到臨界流速，利用上流壓力可計(jì)算出流量。

折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況1atm、20℃時(shí)的日產(chǎn)氣量計(jì)算公式為

式中 Q—日產(chǎn)氣量，m3/d ；

C— 臨 界 流 量 系 數(shù)， 對(duì) 于 50.8mm 臨 界 流 量 計(jì)，1.59～38mm 孔板，C 為 0.83～0.92；對(duì)于 101.6mm 臨界流量計(jì)，12.7～ 76.2mm 孔板，C 為 0.85～0.90 ；

d—孔板直徑，mm；

p1—孔板上流絕對(duì)壓力，MPa ；

γ—?dú)怏w相對(duì)密度；

Z—天然氣的壓縮系數(shù)（當(dāng) p1＜0.8MPa 時(shí)，Z ≈ 1）；

T—孔板上流絕對(duì)溫度，K。

使用臨界速度流量計(jì)，當(dāng)未達(dá)到臨界氣流時(shí)，即 p2＞0.546p1時(shí)，折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況（1atm、20℃）時(shí)的日產(chǎn)氣量計(jì)算公式為

式中 p2—孔板下流絕對(duì)壓力，MPa。

2.2 墊圈式氣體流量計(jì)測(cè)氣

當(dāng)氣產(chǎn)量小于 0.8×104m3/d 時(shí)，一般采用墊圈式氣體流量計(jì)測(cè)氣。墊圈式氣體流量計(jì)測(cè)氣時(shí)應(yīng)滿足下列條件，以保證測(cè)量準(zhǔn)確：

（1）流量計(jì)內(nèi)徑與排氣管線內(nèi)徑相同，流量計(jì)上流直管段長(zhǎng)度大于10倍流量計(jì)內(nèi)徑，下流直通大氣，下流壓力為大氣壓力；

（2） 擋 板孔眼直徑等于 0.4～0.8 倍流量計(jì)內(nèi)徑，厚度 3～6mm，孔板喇叭口在氣流下方；

（3）氣流通過擋板孔產(chǎn)生壓差，選擇合適擋板使水柱（汞柱）高差控制在75～150mm。根據(jù)所測(cè)壓差計(jì)算氣體流量，計(jì)算公式為（汞柱時(shí)適合氣產(chǎn)量 3 000～8 000m3/d）（水柱時(shí)適合氣產(chǎn)量 ＜3 000 m3/d）

式中 Q—日產(chǎn)氣量，m3/d ；

d—孔板直徑，mm；

△H—汞柱（水柱）壓差，mm；

γ—?dú)怏w相對(duì)密度；

T—孔板上流絕對(duì)溫度，K。

以上兩種測(cè)氣方法屬于常規(guī)機(jī)械式測(cè)氣儀表式，在生產(chǎn)中經(jīng)常用到，原理簡(jiǎn)單操作方便，成本低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單，適用于常規(guī)測(cè)氣，在油田得到普遍應(yīng)用。

3 實(shí)際應(yīng)用

北4—2—丙77井位于大慶油田采油三廠薩北地區(qū)，射孔時(shí)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈的油氣顯示，根據(jù)其自噴能力選擇4mm 油嘴進(jìn)行測(cè)試工作，接氣液兩相分離器進(jìn)行油氣分離，并采用臨界速度流量計(jì)測(cè)氣，初期密集采點(diǎn)，記錄井口、上下流壓力以及孔板上流溫度，至后期毎20min 采點(diǎn)一次，并計(jì)算氣體產(chǎn)量，得出這口井的氣體產(chǎn)量變化及其產(chǎn)能。

在壓井后，由于氣產(chǎn)量變小，需要誘噴，此時(shí)采用了墊圈式氣體流量計(jì)測(cè)氣，初期采用水作為介質(zhì)，毎20min 采點(diǎn)一次。后期由于誘噴效果明顯，氣產(chǎn)量上漲，故采用水銀作為介質(zhì)，仍 20min 采點(diǎn)一次，直至產(chǎn)量超出 0.8×104m3/d，誘噴成功，至此，又換回成臨界速度流量計(jì)測(cè)氣終至完井，達(dá)到預(yù)期的測(cè)氣目地。

臨界速度流量計(jì)測(cè)氣，墊圈式氣體流量計(jì)測(cè)氣這兩種方法在此次測(cè)氣過程中操作方便，組裝簡(jiǎn)單，節(jié)省了很多不必要的麻煩，創(chuàng)造了效益。

[1] 文 浩， 楊 存 旺 .試 油 作 業(yè) 工 藝 技 術(shù) [M].北 京 ：石 油 工 業(yè) 出 版 社，2002.

Application of Method for Determining Gas Well Productivity in Practice

Yu Ze-peng

Since the 20th century，90 years，China’s natural gas production has exceeded 15 billion m3.With the large reserves of gas fi elds continue to fi nd gas fi eld development has become a hot spot in recent years.In particular，the “ West-East Gas Pipeline Project” has brought a broad prospect to the natural gas industry.All of which indicates that China's natural gas industry will enter a new era of development，how to accurately measure the gas production is particularly important.

natural gas ；measurement；f l owmeter

TE328

：A

：1003–6490（2017）07–0152–02