梁 平，郭 瑜，唐 靜，蔣 欣，盧海東

（1.重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331；2.西南油氣田分公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院，四川成都 610000）

目前存在的臨界攜液流量模型是通過(guò)對(duì)井筒內(nèi)液滴的不同形狀進(jìn)行計(jì)算：Turner等[1-2]針對(duì)不同井型或頁(yè)巖氣等情況提出了一些氣井臨界攜液流量計(jì)算式。本文通過(guò)臨界攜液流量以及臨界攜液流量比來(lái)判斷井筒是否存在積液，簡(jiǎn)便且易于實(shí)時(shí)監(jiān)察氣井生產(chǎn)狀況。由于研究區(qū)塊大多為低壓氣井，再加上后續(xù)井筒流型預(yù)測(cè)結(jié)果顯示并非霧狀流，符合Coleman在Turner模型基礎(chǔ)上提出的適用于低壓氣井的臨界攜液計(jì)算條件，故考慮其進(jìn)行氣井臨界攜液能力計(jì)算。

1 氣井?dāng)y液能力預(yù)測(cè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)、流程搭建相應(yīng)的井筒物理模型，使得最終的井筒多相流相關(guān)式符合實(shí)際生產(chǎn)情況[3]，進(jìn)行氣井?dāng)y液能力與積液量預(yù)測(cè)[4]：

M井的井口油壓在生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)，臨界攜液產(chǎn)氣量應(yīng)達(dá)到1.53×104～2.18×104m3/d；且井筒內(nèi)的任一深度處，氣井?dāng)y液流速比值都超過(guò)1，由此初步判斷該氣井井筒出現(xiàn)積液，軟件運(yùn)行結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)工況實(shí)際基本相符，進(jìn)一步驗(yàn)證了模型的可靠性。

2 油管尺寸對(duì)井筒流動(dòng)參數(shù)的影響分析

針對(duì)氣井產(chǎn)生積液的情況，除了采取常規(guī)的泡排手段外，本案例還對(duì)氣井進(jìn)行影響因素的敏感性參數(shù)分析，以便于在生產(chǎn)過(guò)程中采取與之相對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行管控，延緩氣井積液情況的產(chǎn)生。主要從油管尺寸和油藏壓力兩個(gè)方面進(jìn)行井筒流動(dòng)參數(shù)的影響分析[5]。

2.1 井筒持液率對(duì)油管尺寸的敏感性

利用軟件模擬計(jì)算了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際中的三種油管尺寸Φ73.02mm、Φ60.32mm、Φ48.26mm下，M井的井筒內(nèi)持液率變化情況（井口油壓為1.0～3.0MPa）分析可知：Φ73.02mm和Φ60.32mm油管在井筒內(nèi)持液率陡然增大，而后沿井筒至井口方向逐漸減小，在井口持液率為最小；而Φ48.26mm油管井筒持液率逐漸增大，在井口持液率為最大。可見該井應(yīng)將目前采用的Φ73.02mm改為Φ48.26mm油管，可增強(qiáng)攜液能力。

2.2 氣井產(chǎn)量和臨界攜液流量對(duì)油管尺寸的敏感性

氣井產(chǎn)量是決定氣井生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)，臨界攜液流量也是判斷氣井是否積液的重要參數(shù)，因此需要進(jìn)一步研究這兩個(gè)參數(shù)對(duì)油管尺寸的敏感性。模擬在三種油管尺寸下氣井產(chǎn)量、氣井臨界攜液流量隨井口油壓的變化情況[6-7]。結(jié)果如下：

（1）該井油管在當(dāng)前規(guī)格Φ73.02mm的情況下，當(dāng)井口油壓超過(guò)2.0MPa時(shí)，就無(wú)法正常生產(chǎn)，這點(diǎn)與實(shí)際生產(chǎn)情況相符合。

（2）井口油壓越高，所需的臨界攜液流量越大，Φ73.02mm和Φ60.32mm油管均出現(xiàn)產(chǎn)氣量小于臨界攜液流量的情況，結(jié)合持液率計(jì)算結(jié)果，說(shuō)明井筒內(nèi)會(huì)出現(xiàn)積液現(xiàn)象，直至該井無(wú)法正常生產(chǎn)。

（3）改變油管尺寸，氣井產(chǎn)量變化幅度不大，但可維持正常生產(chǎn)；結(jié)合先前計(jì)算結(jié)果，小尺寸油管對(duì)持液率有好處，建議該井采用Φ48.26mm油管。

3 油藏壓力對(duì)井筒流動(dòng)參數(shù)的影響分析

3.1 井筒持液率對(duì)油藏壓力的敏感性

在工程實(shí)際中，氣井在生產(chǎn)一段時(shí)間后，由于地層壓力下降與積液量的增加，需要間歇關(guān)井以維持產(chǎn)能。因此，利用軟件模擬計(jì)算了M井在油藏壓力降低后，氣井井筒內(nèi)持液率的變化情況：在同一油壓情況下，油藏壓力越低，井筒截面持液率越高，當(dāng)油藏壓力降低到20MPa且油壓高于2.0MPa時(shí)，或油藏壓力低于20MPa時(shí)，計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)不收斂的情況，可判斷氣井在此條件下已無(wú)法正常生產(chǎn)。

3.2 氣井產(chǎn)量和臨界攜液流量對(duì)油藏壓力的敏感性

分別模擬計(jì)算了M井在油藏壓力降低后，氣井產(chǎn)量和氣井臨界攜液流量隨井口油壓的變化情況：

當(dāng)該井油藏壓力由當(dāng)前的21.85MPa降至20MPa時(shí)，僅有井口油壓為1.0MPa時(shí)氣井才能正常生產(chǎn)。可見，油藏壓力降低后對(duì)氣井生產(chǎn)影響較為顯著，需采取一定的措施，如更換小口徑的油管。

由于M井已投產(chǎn)十年，故只能采取一定的措施延緩積液的發(fā)生，本案例將結(jié)合敏感性分析結(jié)果，模擬計(jì)算和分析油藏壓力降低后，將油管（Φ73.02mm）換為較小管徑油管（Φ48.26mm）生產(chǎn)的效果（表1）：即便是油藏壓力降低至19MPa，氣井在不同井口油壓下仍能保持一定的產(chǎn)量，且產(chǎn)氣量明顯大于臨界攜液流量，具有較好的攜液能力，井筒內(nèi)不易形成積液。

表1 油藏壓力降低后，M井采用Φ48.26mm油管生產(chǎn)的計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

1）應(yīng)用軟件搭建合適的井筒多相流模型，可以較好地掌握M氣井井筒積液規(guī)律，并對(duì)積液提出有效處理辦法，對(duì)蘇里格氣田的開發(fā)具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

2）氣井產(chǎn)量對(duì)油管尺寸不太敏感，但小尺寸油管的持液率大，且臨界攜液流量小，與大尺寸油管相比不容易產(chǎn)生積液現(xiàn)象。

3）在同一油壓情況下，油藏壓力越低，井筒截面持液率越高。

4）為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氣井的管理，建議在氣井生產(chǎn)初期就開始建模，實(shí)行“一井一模”的方式，在氣井開始出現(xiàn)積液現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)采取措施，維持產(chǎn)能，保證氣井的持續(xù)生產(chǎn)。