竇金寶

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

在含水氣井開發(fā)的中后期，由于地層含水量的增加和氣井自身壓力的降低，經(jīng)常會出現(xiàn)氣井積液現(xiàn)象。氣井積液現(xiàn)象對于氣井的正常生產(chǎn)和開發(fā)有很大的影響，嚴重的時候甚至會“壓死”氣井。因此，準確預測氣井積液的產(chǎn)生對于指導氣井的日常生產(chǎn)，極時采取排水措施都具有十分重要的意義。

目前常見的氣井積液預測理論模型有液滴模型和液膜模型兩種，如圖1、圖2所示。液滴模型認為在井筒內(nèi)，液滴是液相的主要存在方式，只要井筒內(nèi)氣流速度足夠?qū)⒆畲笾睆降囊旱螖y帶出井口，則井底不會出現(xiàn)積液現(xiàn)象；液膜模型則認為在井筒內(nèi)，液膜是液相的主要存在方式，只要井筒內(nèi)的氣流速度足夠使得附著在井筒內(nèi)部上的液膜不發(fā)生逆流，那么井底就不會出現(xiàn)積液現(xiàn)象。

圖1 液滴模型示意圖

圖2 液膜模型示意圖

筆者結(jié)合實際氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，選取了目前常見的幾種氣井積液預測模型并進行了對比分析，篩選出預測精度較高的模型以用于指導實際生產(chǎn)。

1 常見氣井積液預測模型

1.1 Turner模型 [1]

Turner在1969年通過分析向下的重力和向上的氣體對液滴的阻力之間的平衡關(guān)系，確定了氣井不積液時的臨界攜液流速。

1.2 吳丹模型 [2]

吳丹通過引入Ku數(shù)，通過對井筒內(nèi)環(huán)狀流狀態(tài)下液膜的受力分析，確定了氣井不積液時的臨界攜液流速：

1.3 陳德春模型 [3]

陳德春模型對液膜和氣芯分別進行了受力分析，建立了定向氣井的臨界攜液流量預測模型，并給出了與井斜角和油管直徑對應(yīng)的修正系數(shù)表。

2 模型對比分析

本文采用來自Turner的32口生產(chǎn)現(xiàn)場的實際氣井數(shù)據(jù)和杜敬國[4]的25口生產(chǎn)現(xiàn)場的實際氣井數(shù)據(jù)驗證上述三個模型，并進行對比。見圖3～圖 5。

圖3 turner模型預測結(jié)果

圖4 吳丹模型預測結(jié)果

圖5 陳德春模型預測結(jié)果

從圖3、圖4、圖5看出，陳德春模型有3組數(shù)據(jù)預測錯誤，tuner和吳丹各有4組數(shù)據(jù)預測錯誤，因此，陳德春模型預測結(jié)果較好，準確性較高。

3 結(jié)論

結(jié)合57口生產(chǎn)現(xiàn)場的實際氣井數(shù)據(jù)，將常見的三個模型的預測結(jié)果進行對比。結(jié)果顯示，陳德春模型的預測結(jié)果與氣井的實際情況吻合程度更高，可以作為實際生產(chǎn)中的指導參考。

變量表：σ為液體表面張力，ρl為液體密度，ρg為氣體密度，R為曳力，F(xiàn)r為浮力，F(xiàn)G為重力，P為壓力，τi為氣液相界面剪切應(yīng)力，τw為壁面剪切應(yīng)力。