CN111075428B - 一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法 - Google Patents

一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，包括如下过程：根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比；根据气井月水气比得到水气比随时间变化的曲线；通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间；根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度。本发明的气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，计算过程相对简便，解决了现有技术中，在判断气井积液时间及积液程度时，模型众多，计算复杂，实用性不强，推广应用性差的问题。

Description

一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法
技术领域
本发明属于气藏工程领域，特别涉及一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，适用于气井积液情况的判断。
背景技术
大部分气井在生产后期都会产水，从而影响气井正常生产，准确判断气井积液时间及积液程度对气井生产极为重要，直接影响了气井排水采气措施的制定及后期管理。目前主要采用临界携液流量法判断气井是否积液，通过选取某种符合模型，计算气井临界携液流量，当气井产气量大于该值，则气井能携液生产，小于该值，则气井积液，但是该方法模型众多，计算复杂，实用性不强，推广应用性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，以解决现有技术中，在判断气井积液时间及积液程度时，模型众多，计算复杂，实用性不强，推广应用性差的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，包括如下过程：
根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比；
根据气井月水气比得到水气比随时间变化的曲线；
通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间；
根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度。
根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比的过程包括：
根据气井井口日产水量计算月总产水量W总：W总＝W1+W2+…+Wn；
根据气井井口日产气量计算月总产气量q总：q总＝q1+q2+…+qn；
气井月水气比WGR：WGR＝W总/q总；
其中，Wn为每月中第n天气井井口产水量，qn为每月中第n天气井井口产气量，n≤31。
通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间，过程包括：
气井正常生产、未积液时机及深度下，水气比恒定，当气井开始积液后，则水气比下降，曲线出现拐点，曲线的拐点为积液时间点。
根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度，过程包括：
根据积液后气井产气量及积液前水气比计算当月地层产水量，地层产水量与井口产水量的差值为当月气井井筒内积液量；
根据当月井筒积液量和井筒截面积计算当月井筒积液深度。
积液后第k个月的井筒积液深度h为：
Figure BDA0002339625550000021
其中，j表示气井正常生产、未积液的最后一个月；WGR平均表示第1～j个月的平均水气比；
Figure BDA0002339625550000022
表示气井积液后第一个月到第k个月的井口累计产气量；
Figure BDA0002339625550000023
表示气井积液后第一个月到第k个月的井口累计产水量；r表示井筒内径。
Figure BDA0002339625550000024
其中，
Figure BDA0002339625550000025
表示气井未积液生产第一个月到第j个月的累计产水量；
Figure BDA0002339625550000026
表示气井未积液生产第一个月到第j个月的累计产气量。
本发明的有益效果：
本发明气井井筒积液时机及深度的快速判别方法通过监控月水气比变化曲线，判断气井积液时间，并提出了不同水气比条件下气井井筒积液深度公式，达到了解气井积液程度的目的，为排水采气措施制定提供依据。方法原理可靠，计算方法简单，易于实现。解决了传统测试方法费时费力的难题，且与临界携液流量法相比，该方法可以定量计算气井积液深度，对于气井排水采气措施管理具有重要的指导意义。
附图说明
图1为本发明方法中气井积液前后理论水气比随时间变化曲线图；
图2为本发明实施例中X1井水气比随时间变化曲线图；
图3为本发明实施例中X1井井筒积液深度随时间变化图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
本发明的气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，为消除每天产量波动带来的计算误差，根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比，得到水气比随时间的变化曲线，通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间，根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度。
本发明是这样实现的，具体包含以下几个步骤：
步骤1、测量井口的日产气量和日产水量，建立气井水气比计算公式。
月总产气量q总＝q1+q2+…+qn；
月总产水量W总＝W1+W2+…+Wn；
水气比WGR＝W总/q总；
式中:q总表示本月总产气量(104m3/d)；
q1表示本月第1天气井井口产气量(104m3/d)；
q2表示本月第2天气井井口产气量(104m3/d)；
qn表示本月第n天气井井口产气量(104m3/d)；
W总表示本月总产水量(m3)；
W1表示本月第1天气井井口产水量(m3)；
W2表示本月第2天气井井口产水量(m3)；
Wn表示本月第n天气井井口产水量(m3)；
WGR表示本月水气比(m3/104m3/d)；
其中n≤31。
步骤2、根据水气比公式，计算每月水气比，绘制气井水气比月变化曲线。
第1个月WGR1＝W总1/q总1
第2个月WGR2＝W总2/q总2
第i个月WGRi＝W总i/q总i
式中:WGRi表示第i个月水气比(m3/104m3/d)。
参见图1，气井正常生产情况下(正常生产时气井内未积液)水气比基本恒定，则水气比为一定值，当气井开始积液后，则水气比下降，出现拐点，说明此时为积液时间点。
步骤3、气井积液前后从地层到井筒的产水及产气相对能力不变的前提下，即地层产出水气比不变，根据积液后气井产气量及积液前水气比能够计算当月地层产水量，地层产水量与井口产水量的差值即为当月气井井筒内积液量；根据当月井筒积液量和井筒截面积即计算当月井筒积液深度：
正常生产期间平均水气比
Figure BDA0002339625550000041
气井积液第1个月的井筒积液量ΔW1＝WGR平均×qj+1-Wj+1
气井积液第2个月的井筒积液量ΔW2＝WGR平均×qj+2-Wj+2
气井积液第k个月的井筒积液量ΔWk＝WGR平均×qj+k-Wj+k
积液后第1个月的井筒积液深度
h＝h1＝ΔW1/πr2＝(WGR平均×qj+1-Wj+1)/πr2
积液后第2个月的井筒积液深度
Figure BDA0002339625550000051
积液后第k个月的井筒积液深度
Figure BDA0002339625550000052
式中:j表示气井正常生产(未积液)的最后一个月(month)；
WGR平均表示第1～j个月(即气井为积液生产时期)平均水气比(m3/104m3/d)；
k表示气井生产积液的第k个月(month)；
ΔWk表示气井积液后第k月井筒内积液总水量(m)；
h表示井筒积液深度(m)；
r表示井筒内径(m)。
实施例
气井X1投产后测量井口的每日产气量和产水量见表1，根据表1计算气井月水气比，绘制水气比变化曲线，判断气井积液时机及深度。
1、根据日产气、日产水量计算月产气、月产水结果，见表2。
2、计算每月水气比见表3，绘制气井月水气比变化曲线，见图2，根据水气比变化曲线，判断该井在生产的第8个月开始出现积液。
3、根据积液前后产水量变化情况，计算气井井筒内积液深度。
该井正常生产的平均水气比为：
Figure BDA0002339625550000061
积液后第1个月的井筒积液深度为：
Figure BDA0002339625550000062
积液后第2个月的井筒积液深度为：
Figure BDA0002339625550000063
积液后第3个月的井筒积液深度为：
Figure BDA0002339625550000064
积液后第4个月的井筒积液深度为：
Figure BDA0002339625550000065
积液后第5个月的井筒积液深度为：
Figure BDA0002339625550000066
由上述可以看出，本发明的气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，计算过程相对简便，解决了现有技术中，在判断气井积液时间及积液程度时，模型众多，计算复杂，实用性不强，推广应用性差的问题。
从本发明的技术方案可以看出，本发明主要有以下2个创新点:
1、传统测试方法判断积液需要实测，耗时长，费用高，难以口口井实现，而且只能监测测试情况下的积液程度，不是时时监控，本发明不需要使用仪器，只需通过井口观测数据进行处理后就可以判断积液，能实现时时监控，方法操作简单，成本费用低；
2、目前常用的判断气井积液的方法临界携液流量法，模型多，计算复杂，而且不能计算积液深度，本发明对积液深度可以进行定量计算，精度更高，易于实现，可操作性强。
表1
日期 日产气 日产水 日期 日产气 日产水 日期 日产气 日产水 日期 日产气 日产水 日期 日产气 日产水 日期 日产气 日产水
2017/1/1 2.05 1.00 2017/2/1 1.54 0.69 2017/3/1 1.51 0.64 2017/4/1 1.38 0.65 2017/5/1 1.81 0.87 2017/6/1 1.60 0.78
2017/1/2 1.85 0.81 2017/2/2 1.67 0.74 2017/3/2 1.26 0.52 2017/4/2 1.58 0.70 2017/5/2 2.00 0.92 2017/6/2 1.22 0.56
2017/1/3 1.70 0.75 2017/2/3 1.43 0.67 2017/3/3 1.31 0.63 2017/4/3 1.23 0.59 2017/5/3 1.61 0.68 2017/6/3 1.35 0.57
2017/1/4 2.14 1.01 2017/2/4 1.75 0.77 2017/3/4 1.37 0.55 2017/4/4 1.34 0.58 2017/5/4 1.70 0.75 2017/6/4 1.39 0.61
2017/1/5 1.91 0.82 2017/2/5 1.84 0.92 2017/3/5 1.52 0.68 2017/4/5 1.41 0.59 2017/5/5 1.72 0.76 2017/6/5 1.29 0.59
2017/1/6 1.96 0.96 2017/2/6 1.59 0.72 2017/3/6 1.52 0.74 2017/4/6 1.39 0.67 2017/5/6 1.71 0.82 2017/6/6 1.37 0.60
2017/1/7 1.67 0.67 2017/2/7 2.03 0.81 2017/3/7 1.50 0.60 2017/4/7 1.43 0.59 2017/5/7 1.69 0.76 2017/6/7 1.56 0.75
2017/1/8 1.76 0.79 2017/2/8 1.95 0.96 2017/3/8 1.64 0.77 2017/4/8 1.53 0.69 2017/5/8 1.72 0.72 2017/6/8 1.64 0.81
2017/1/9 1.94 0.87 2017/2/9 2.02 0.93 2017/3/9 1.61 0.74 2017/4/9 1.65 0.76 2017/5/9 1.56 0.70 2017/6/9 1.43 0.58
2017/1/10 1.64 0.65 2017/2/10 1.98 0.83 2017/3/10 1.60 0.64 2017/4/10 1.46 0.69 2017/5/10 1.69 0.79 2017/6/10 1.36 0.54
2017/1/11 1.92 0.89 2017/2/11 2.04 1.00 2017/3/11 1.59 0.64 2017/4/11 1.60 0.71 2017/5/11 1.64 0.75 2017/6/11 1.46 0.60
2017/1/12 2.09 1.02 2017/2/12 1.86 0.82 2017/3/12 1.62 0.76 2017/4/12 1.42 0.67 2017/5/12 1.73 0.78 2017/6/12 1.55 0.68
2017/1/13 1.99 0.98 2017/2/13 1.32 0.63 2017/3/13 1.59 0.76 2017/4/13 1.48 0.62 2017/5/13 1.64 0.72 2017/6/13 1.52 0.67
2017/1/14 2.05 0.94 2017/2/14 1.64 0.72 2017/3/14 1.70 0.78 2017/4/14 1.39 0.70 2017/5/14 1.78 0.87 2017/6/14 1.64 0.79
2017/1/15 1.89 0.85 2017/2/15 1.60 0.67 2017/3/15 1.75 0.86 2017/4/15 1.54 0.77 2017/5/15 1.13 0.51 2017/6/15 1.71 0.72
2017/1/16 2.03 0.87 2017/2/16 1.34 0.62 2017/3/16 2.01 0.89 2017/4/16 1.57 0.63 2017/5/16 1.89 0.83 2017/6/16 1.56 0.72
2017/1/17 1.86 0.87 2017/2/17 1.33 0.67 2017/3/17 2.11 0.95 2017/4/17 1.40 0.60 2017/5/17 2.03 0.91 2017/6/17 1.57 0.71
2017/1/18 1.67 0.70 2017/2/18 1.62 0.70 2017/3/18 1.70 0.78 2017/4/18 1.63 0.78 2017/5/18 1.87 0.90 2017/6/18 1.72 0.86
2017/1/19 1.35 0.54 2017/2/19 1.53 0.61 2017/3/19 1.60 0.79 2017/4/19 1.46 0.60 2017/5/19 1.93 0.83 2017/6/19 1.54 0.72
2017/1/20 1.57 0.74 2017/2/20 1.38 0.66 2017/3/20 1.54 0.77 2017/4/20 1.16 0.56 2017/5/20 1.36 0.66 2017/6/20 1.71 0.79
2017/1/21 1.86 0.80 2017/2/21 1.28 0.55 2017/3/21 1.61 0.74 2017/4/21 1.16 0.52 2017/5/21 1.44 0.69 2017/6/21 1.58 0.69
2017/1/22 1.40 0.67 2017/2/22 1.58 0.70 2017/3/22 1.62 0.68 2017/4/22 1.50 0.64 2017/5/22 1.33 0.59 2017/6/22 1.44 0.62
2017/1/23 1.47 0.65 2017/2/23 1.85 0.87 2017/3/23 1.57 0.66 2017/4/23 1.65 0.78 2017/5/23 1.43 0.63 2017/6/23 1.61 0.77
2017/1/24 1.89 0.91 2017/2/24 1.29 0.59 2017/3/24 1.65 0.79 2017/4/24 1.60 0.71 2017/5/24 1.46 0.67 2017/6/24 1.59 0.78
2017/1/25 1.79 0.84 2017/2/25 1.61 0.69 2017/3/25 1.56 0.76 2017/4/25 1.63 0.67 2017/5/25 1.34 0.58 2017/6/25 1.76 0.79
2017/1/26 1.76 0.76 2017/2/26 1.90 0.82 2017/3/26 1.37 0.64 2017/4/26 1.83 0.79 2017/5/26 1.15 0.52 2017/6/26 1.80 0.74
2017/1/27 1.87 0.82 2017/2/27 1.75 0.79 2017/3/27 1.35 0.66 2017/4/27 1.89 0.87 2017/5/27 1.60 0.70 2017/6/27 1.86 0.80
2017/1/28 1.86 8.85 2017/2/28 214 0.98 2017/3/28 1.31 0.58 2017/4/28 1.88 0.92 2017/5/28 1.45 0.59 2017/6/28 1.72 0.70
2017/1/29 1.81 0.74 2017/3/29 1.32 0.63 2017/4/29 1.68 0.77 2017/5/29 1.63 0.70 2017/6/29 1.67 0.77
2017/1/30 1.63 0.75 2017/3/30 1.33 0.56 2017/4/30 1.66 0.67 2017/5/30 1.53 0.75 2017/6/30 1.74 0.78
2017/1/31 1.35 0.64 2017/3/31 1.33 0.64 2017/5/31 1.65 0.73
2017/7/1 1.74 0.78 2017/8/1 1.34 0.53 2017/9/1 1.26 0.26 2017/10/1 1.84 0.44 2017/11/1 1.34 0.24 2017/12/1 0.62 0.12
2017/7/2 1.79 0.77 2017/8/2 1.43 0.52 2017/9/2 1.41 0.37 2017/10/2 2.04 0.47 2017/11/2 1.35 0.18 2017/12/2 0.62 0.07
2017/7/3 1.85 0.81 2017/8/3 1.20 0.47 2017/9/3 1.31 0.30 2017/10/3 1.53 0.29 2017/11/3 1.25 0.26 2017/12/3 0.71 0.14
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2017/7/8 1.59 0.73 2017/8/8 1.20 0.38 2017/9/8 1.09 0.29 2017/10/8 1.24 0.30 2017/11/8 0.95 0.12 2017/12/8 0.71 0.08
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2017/7/16 1.26 0.54 2017/8/16 1.39 0.51 2017/9/16 1.32 0.36 2017/10/16 1.15 0.26 2017/11/16 0.78 0.16 2017/12/16 1.09 0.17
2017/7/17 1.55 0.62 2017/8/17 1.36 0.55 2017/9/17 1.52 0.34 2017/10/17 1.03 0.21 2017/11/17 0.86 0.15 2017/12/17 1.08 0.22
2017/7/18 1.55 0.65 2017/8/18 1.32 0.53 2017/9/18 1.33 0.33 2017/10/18 1.02 0.16 2017/11/18 0.89 0.17 2017/12/18 1.36 0.23
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2017/7/21 1.30 0.56 2017/8/21 1.35 0.54 2017/9/21 1.85 0.50 2017/10/21 1.02 0.19 2017/11/21 0.80 0.14 2017/12/21 1.19 0.14
2017/7122 1.76 0.85 2017/8/22 1.23 0.43 2017/9/22 1.35 0.28 2017/10/22 1.36 0.27 2017/11/22 0.50 0.09 2017/12/22 1.02 0.19
2017/7/23 1.46 0.73 2017/8/23 1.55 0.48 2017/9/23 2.18 0.65 2017/10/23 1.44 0.25 2017/11/23 0.71 0.11 2017/12/23 0.86 0.14
2017/7/24 1.62 0.76 2017/8/24 1.30 0.49 2017/9/24 2.36 0.54 2017/10/24 1.36 0.33 2017/11/24 0.52 0.08 2017/12/24 0.66 0.11
2017/7/25 1.23 0.61 2017/8/25 1.06 0.32 2017/9/25 2.56 0.74 2017/10/25 1.34 0.26 2017/11/25 0.75 0.11 2017/12/25 0.53 0.07
2011/7/26 1.21 0.58 2017/8/26 1.32 0.52 2017/9/26 1.26 0.37 2017/10/26 1.36 0.27 2017/11/26 0.79 0.13 2017/12/26 0.65 0.12
2017/7/27 1.50 0.66 2017/8/27 1.32 0.48 2017/9/27 1.21 0.34 2017/10/27 1.40 0.34 2017/11/27 0.79 0.15 2017/12/27 0.37 0.04
2017/7/28 1.48 0.70 2017/8/28 1.38 0.54 2017/9/28 1.53 0.43 2017/10/28 1.24 0.27 2017/11/28 0.61 0.09 2017/12/28 0.46 0.09
2017/7/29 1.42 0.62 2017/8/29 1.29 0.40 2017/9/29 1.85 0.52 2017/10/29 1.34 0.32 2017/11/29 0.70 0.12 2017/12/29 0.86 0.11
2017/7/30 1.44 0.61 2017/8/30 1.25 0.39 2017/9/30 1.51 0.38 2017/10/30 1.34 0.24 2017/11/30 0.73 0.11 2017/12/30 0.89 0.10
2017/7/31 1.41 0.68 2017/8/31 1.25 0.49 2017/10/31 1.34 0.24 2017/12/31 0.89 0.13
表2
Figure BDA0002339625550000071
Figure BDA0002339625550000081
表3
日期 水气比(m<sup>3</sup>/10<sup>4</sup>m<sup>3</sup>/d) 日期 水气比(m<sup>3</sup>/10<sup>4</sup>m<sup>3</sup>/d)
2017年1月 0.4517 2017年7月 0.4520
2017年2月 0.4507 2017年8月 0.3567
2017年3月 0.4541 2017年9月 0.2531
2017年4月 0.4490 2017年10月 0.2127
2017年5月 0.4518 2017年11月 0.1740
2017年6月 0.4494 2017年12月 0.1504
。

Claims (3)

1.一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，其特征在于，包括如下过程：
根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比；
根据气井月水气比得到水气比随时间变化的曲线；
通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间；
根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度；
根据积液前后产水量变化，计算气井井筒积液深度，过程包括：
根据积液后气井产气量及积液前水气比计算当月地层产水量，地层产水量与井口产水量的差值为当月气井井筒内积液量；
根据当月井筒积液量和井筒截面积计算当月井筒积液深度；
积液后第k个月的井筒积液深度h为：
Figure FDA0003930376640000011
其中，j表示气井正常生产、未积液的最后一个月；WGR平均表示第1～j个月的平均水气比；
Figure FDA0003930376640000012
表示气井积液后第一个月到第k个月的井口累计产气量；
Figure FDA0003930376640000013
表示气井积液后第一个月到第k个月的井口累计产水量；r表示井筒内径；
Figure FDA0003930376640000014
其中，
Figure FDA0003930376640000015
表示气井未积液生产第一个月到第j个月的累计产水量；
Figure FDA0003930376640000016
表示气井未积液生产第一个月到第j个月的累计产气量。
2.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，其特征在于，根据气井井口日产水量和日产气量，计算气井月水气比的过程包括：
根据气井井口日产水量计算月总产水量W总：W总＝W1+W2+…+Wn；
根据气井井口日产气量计算月总产气量q总：q总＝q1+q2+…+qn；
气井月水气比WGR：WGR＝W总/q总；
其中，Wn为每月中第n天气井井口产水量，qn为每月中第n天气井井口产气量，n≤31。
3.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液时机及深度的快速判别方法，其特征在于，通过监测曲线的变化规律，判断气井积液时间，过程包括：
气井正常生产、未积液时机及深度下，水气比恒定，当气井开始积液后，则水气比下降，曲线出现拐点，曲线的拐点为积液时间点。
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