定向气井携液临界流量实验及应用

定向井能增加井眼与气藏的接触面积,提高气井产量,降低开采成本,已成为低渗致密气藏开采的关键技术,在国内外油气田得到推广应用。但见水后,部分气井产量递减快,个别井甚至迅速发展为水淹停产。究其根本原因为定向井气体携液机理认识不清,采用垂直井的携液模型计算定向气井携液临界流量差异大,不能正确判断井底积液情况。为此,本文研制由垂直段+倾斜段组成的定向气井模拟实验装置,开展了大量模拟实验,研究其携液理论,并成功应用于川西气田和大牛地气田,取得了良好效果。本文主要取得了以下认识： (1)研制了定向气井模拟实验装置,倾斜段长4m,垂直段高8m,采用软管连接,可完成0。-90。之间定向气井井身轨迹。实验管段均采用φ30×3mm有机玻璃管,可视化强,可动态模拟定向气井携液生产及井筒气液两相流动情况。 (2)开展了20。、40。和60。三种井斜角的定向气井临界携液模拟实验,实验结果表明：定向气井携液临界流量与井斜角有关,随着井斜角的增加,所需的临界携液气量先增大后减小,这是气液滑脱损失和液滴重力共同作用的结果。 (3)基于川西气田定向气井测试压降剖面和井身结构数据,将其分为小压降梯度的垂直段和大压降梯度的倾斜段,分别应用现场测试数据统计评价了现有工程常用压降模型,形成新的组合压降模型：垂直段的产气量低于1×104m3/d采用无滑脱模型,反之则采用Hagedorn&Brown模型；倾斜段采用DPI模型。应用大牛地气田29井次定向井测试压力评价表明：流压平均误差小于2.12%,平均绝对误差为4.02%。 (4)建立了适于川西气田的井筒温度计算模型,应用川西气田9口井测试温度统计评价表明：流温平均误差1.95%,平均绝对误差和标准差均小于5%,预测结果好。 (5)基于实验测试数据,评价了垂直管和倾斜管携液临界流量模型,修正并建立了适于定向气井的携液临界气量模型。应用川西气田13井次和大牛地气田29井次对新模型统计评价：除7口井的积液判断与油套压差的判断不同外,其他井的预测结果与油套压差判断一致。