CN106777574A - 一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 - Google Patents
一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106777574A CN106777574A CN201611081827.5A CN201611081827A CN106777574A CN 106777574 A CN106777574 A CN 106777574A CN 201611081827 A CN201611081827 A CN 201611081827A CN 106777574 A CN106777574 A CN 106777574A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- pressure
- shale gas
- well head
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
Abstract
本发明公开了一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法，包括以下步骤：基于页岩气生产井井筒存在气液两相的条件下，录取生产井井口日产量、压力、温度等数据。考虑气体非线性变化、滑脱效应、管壁摩阻等因素的影响，综合生产井产出剖面测试成果，分析气井垂直段、水平段井筒流态，从而选择两相流管流模型，开展井口井底压力换算。本发明充分综合利用生产动态监测资料有效解决了页岩气水平井井筒流态分布特征的技术难题，为下步井口井底压力折算奠定基础。同时，采用井下永久监测数据、产出剖面测试数据进行成果验证，具有方法创新、思路严谨、应用简单、分析结果准确可靠的特点。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开采领域，具体涉及一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法。
背景技术
目前页岩气井主要是采用多级分段射孔桥塞联作、大规模水力压裂工艺技术完井。投产过程中，由于压裂液返排原因，生产过程中受气体滑脱、管壁摩阻、气体非线性变化等影响，井筒流型变化多，压力、温度分布复杂，并且受经济、环境、施工条件和技术适应性等因素的影响，难以取得准确的井底流动压力资料。同时，国内页岩气开发过程中，生产井井下永久监测资料较少，现有的经验关系式计算误差较大，不能满足进一步生产动态分析评价的要求。
发明内容
本发明的目的就是克服上述技术上的不足提供一种页岩气水平井井口井底压力换算方法，该方法包括：
(1)录取生产井井口产量、压力、温度等数据；
(2)综合产出剖面测试成果，明确页岩气井垂直段、水平段流态；
(3)将步骤(2)得到的垂直段、水平段流态结果，分析垂直段和水平段不同流态下压力梯度、流体密度情况；
(4)进行页岩气井筒压力计算方法测评，根据步骤(3)的分析结果优选出Mukherjee-Brill倾斜(水平)管两相流模型(以下简称M-B模型)；
(5)根据步骤(4)得出的页岩气水平井两相流M-B模型，获得M-B模型的经验公式，根据步骤(1)实测井口资料，计算页岩气水平井井底流动压力；
(6)根据步骤(5)得出的井底流动压力，利用井下压力温度永久监测数据进行历史拟合。同时，利用产出剖面测试数据进行单点压力抽检。
步骤(2)所述的产出剖面测试成果包括单井测试压力、温度，以及全井筒气水持率分布。
步骤(3)所述垂直段流态结果为泡状流、段塞流、弹状流、过渡流、环雾流等，水平段流态结果为分散气泡流、间歇流、层流、环状液雾流等。其对比分析主要是利用产出剖面测试识别的流态，与测试井压力、垂深进行统计回归，分析评价不同流态下实测压力梯度、估算流体密度对比分析。
步骤(5)所述模型为M-B倾斜(水平)管两相流模型，其特点是提出了更为实用的倾斜管(水平管)两相流的流型判别准则和持液率及摩阻系数经验公式，包括压降梯度方程、持液率公式、井筒流型判别公式。
实施本发明的页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法，具有以下有益效果：
本发明充分综合利用生产动态监测资料有效解决了页岩气水平井井筒流态分布特征的技术难题，为下步井口井底压力折算奠定基础。同时，采用井下永久监测数据、产出剖面测试数据进行成果验证，具有方法创新、思路严谨、应用简单、分析结果准确可靠的特点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为焦页XHF井井口压力分析图；
图2为焦页XHF井产出剖面测试井筒持率图；
图3为水平段流体流动状态示意图；
图4为直井段流体流动状态示意图；
图5为焦页XHF井井筒压力梯度、流体密度分析图；
图6为焦页XHF井井口井底压力分析图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。
步骤1，生产井产量、压力、温度等数据录取，在涪陵页岩气田焦页XHF井生产期间，录取井口产量、压力数据(如图1)，采用电子压力计录取井下压力、温度数据，采用产出剖面测试仪器录取施工期间压力、温度、持率、产量等数据；
步骤2，产出剖面测试资料处理。通过产剖测试录取的液相持率、气相持率，明确气水分布特征(如图2)，确定页岩气井水平段、直井段流体流动状态(如图3、图4)；
步骤3，利用产剖测试录取的流压数据，分布计算出直井段、水平段各深度的压力梯度(单位MPa/m)，采用统计学方法回归出压力梯度与流态关系图版(如图5)；
步骤4，通过关系图版结果，进行页岩气井筒压力计算方法测评，对比流动模型的压降梯度方程，优选出M-B倾斜(水平)管两相流模型进行井口井底压力换算，具体公式如下：
p：Δz0段i的平均压力，Pa；
θ：管轴与水平方向的夹角；
g：重力加速度常数，m/s2；
vm：混合物平均流速，m/s；
vsg：气相折算流速，m/s；
ρm：气液两相混合物密度，kg/m3；
fm：两相摩阻系数。
步骤5，将计算得到的井底流压与PIPESIM软件模拟结果、井下压力永久监测数据、产剖测试压力数据进行对比验证，结果吻合率较高，计算平均相对误差2.64％(如图6)。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (3)
1.一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)录取井口资料；
(2)综合产出剖面测试成果，明确页岩气井垂直段、水平段流态；
(3)将步骤(2)得到的垂直段、水平段流态结果，分别与实测压力梯度、估算流体密度对比分析；
(4)进行页岩气井筒压力计算方法测评，根据步骤(3)的分析结果优选出Mukherjee-Brill倾斜或水平管的两相流模型；
(5)根据步骤(4)得出的页岩气水平井两相流Mukherjee-Brill模型，获得Mukherjee-Brill模型的持液率及摩阻系数经验公式，根据步骤(1)录取的井口资料，计算页岩气水平井井底流动压力；
(6)根据步骤(5)得出的井底流动压力，利用井下压力温度永久监测数据进行历史拟合。
2.根据权利要求1所述的页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法，其特征在于，井口资料包括生产井井口产量、井口及井下压力和温度。
3.根据权利要求1所述的页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法，其特征在于，所述步骤(5)中的水平井井底流动压力计算公式如下：
式中，
p：Δz0段i的平均压力，Pa；
θ：管轴与水平方向的夹角；
g：重力加速度常数，m/s2；
υm：混合物平均流速，m/s；
υsg：气相折算流速，m/s；
ρm：气液两相混合物密度，kg/m3；
fm：两相摩阻系数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611081827.5A CN106777574A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611081827.5A CN106777574A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106777574A true CN106777574A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58898161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611081827.5A Pending CN106777574A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106777574A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108756834A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 中国科学技术大学 | 页岩气生产数据分析方法 |
| CN117332723A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 西南石油大学 | 一种页岩气水平井井筒压降计算方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104389594A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-03-04 | 成都创源油气技术开发有限公司 | 页岩气井产能评价预测方法 |
| WO2016015655A1 (zh) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种钻井井筒压力校正方法 |
| CN105447238A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法 |
| CN105930932A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 基于含气指数的页岩气层标准化无阻流量的获取方法 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201611081827.5A patent/CN106777574A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016015655A1 (zh) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种钻井井筒压力校正方法 |
| CN104389594A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-03-04 | 成都创源油气技术开发有限公司 | 页岩气井产能评价预测方法 |
| CN105447238A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种页岩气水平井压裂改造体积的估算方法 |
| CN105930932A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 基于含气指数的页岩气层标准化无阻流量的获取方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张凌筱等: "东胜气田水平井井筒压力预测模型评价与优选", 《新疆石油天然气》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108756834A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 中国科学技术大学 | 页岩气生产数据分析方法 |
| CN117332723A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 西南石油大学 | 一种页岩气水平井井筒压降计算方法 |
| CN117332723B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 西南石油大学 | 一种页岩气水平井井筒压降计算方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rawlins et al. | Back-pressure data on natural-gas wells and their application to production practices | |
| CN102071926B (zh) | 一种全井段环空压力测量方法、装置及控制方法和装置 | |
| CN104895560B (zh) | 一种深水测试井筒压力、温度场模拟及水合物预测方法 | |
| Zou et al. | Fast recognition of global flow regime in pipeline-riser system by spatial correlation of differential pressures | |
| CN104504604B (zh) | 一种定性气井井筒积液的方法 | |
| CN105464644B (zh) | 一种井口压力监测方法及控制系统 | |
| CN109162697A (zh) | 一种天然气井油套环空流动动态描述方法 | |
| CN104879094B (zh) | 一种井下节流气井井筒模拟实验装置 | |
| CN106401570B (zh) | 页岩气井产水的确定方法、积液的确定方法及排液方法 | |
| CN104776971A (zh) | 一种气流携液携砂可视化实验装置 | |
| CN106802992A (zh) | 一种基于油嘴模型的天然气井口流量确定方法 | |
| CN106777574A (zh) | 一种页岩气水平井两相流条件下井口井底压力换算方法 | |
| CN103926422A (zh) | 流体测量系统和方法 | |
| CN105718699A (zh) | 大位移钻井环空岩屑床高度分布和井底压力实时变化的计算方法 | |
| CN106951845A (zh) | 集输立管系统气液两相流流型判别方法及系统 | |
| CN106123976B (zh) | 一种测量多相流中油、气、水三相各自体积流量的测量装置和测量方法 | |
| CN106595787B (zh) | 一种低产气井利用持气率计算气相流量的方法 | |
| CN112796725B (zh) | 一种分段压裂页岩气井压裂段产气贡献率确定方法及系统 | |
| CN107605474B (zh) | 一种随钻预测气层产量的方法及装置 | |
| CN204666329U (zh) | 一种气流携液携砂可视化实验装置 | |
| CN104763409B (zh) | 一种石油井下流量测量装置及测量方法 | |
| US20140090835A1 (en) | Systems and methods for the determination of gas permeability | |
| CN109915125A (zh) | 一种蛇形水平井气水、油水两相流模拟实验装置及方法 | |
| CN107191179A (zh) | 一种油气井动液面测试方法 | |
| CN102140911A (zh) | 随钻过程中获取钻井液粘度和密度的方法与装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |