CN112800377A - 一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质，减小井斜度对计算结果的影响，提高计算精度，简单可行。所述方法包括，将气井井筒划分为若单段井筒；根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。

Description

一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及高压气井测试领域，具体为一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
据目前了解，在一些新开发的气田中斜井较多，计算模型得到的结果误差偏大，并且误差是在同一方向，即油管液面深度方向更大。结合井自身的结构，当井有倾斜角时，相对于竖直井需要更长的液柱才能获取同样的压差，也就是说当把斜井按照竖直井来计算时得到的油管液柱高度要比真实情况小，因此人工井底减去油管液柱高度得到的油管液面深度比真实情况大。对于斜井的井斜情况，是定值还是变化值对于计算结果同样有影响。对于井斜是定值的情况，只要输入一个井斜参数即可；若是变化值则需要给出倾斜角与有关长度的关系式或其它等效关系式。但是在现有技术中的方法不能准确计算斜井的气井井筒积液量。
气井井筒积液主要包括环空积液量、油管积液量和底部积液量三个部分如图1所示。其中，环空积液量可以根据气井井筒参数和环空液面深度实测值准确计算确定；底部积液量对具体气井而言是固定值，也可准确确定。但油管积液量的计算会受到斜井倾斜的影响。现有技术中得到的结果是套管与油管液面在垂直方向的深度差值，不是油管轴线方向的深度差值。导致计算结果偏差较大，影响排液措施的有效性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种气井井筒积液量计算方法、系统、设备和存储介质，减小井斜度对计算结果的影响，提高计算精度，简单可行。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种气井井筒积液量计算方法，包括，
将气井井筒划分为若单段井筒；
根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；
将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。
优选的，将气井井筒划分为若单段井筒的方法如下，
根据井眼轨迹资料，按照单根油管长度将气井井筒进行分段，得到单段井筒。
优选的，所述油管液面深度的计算如下：
Figure BDA0002884179270000021
其中：h3为油管液面深度h3，p2为套管井口压力实测值，p1为油管井口压力实测值，ρ为液体与气体密度差，g为重力加速度，θ为对应油管段井斜度。
优选的，所述单段井筒的油管积液量的计算如下：
Q＝S*(H-h1)＝S*(H-(h2-h3))；
式中：Q为油管积液量，S为油管内孔截面积，H为单段井筒的油管总长度，h1为油管液面深度，h2为套管液面深度实测值，h3为套管与油管液面深度差值。
优选的，所述油管的尺寸数据由如下方法获取，根据油管分段从井迹资料中的油管分段长度、分段井斜度和拐点位置确定分段后各段的油管尺寸数据。
优选的，所述实测的压力值由如下方法获取，根据油管分段从井迹资料中采集对应的实测的压力值。
一种气井井筒积液量计算系统，包括，
划分模块，用于将气井井筒划分为若单段井筒；
第一计算模块，根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
第二计算模块，根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；
累加模块，将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
加和模块，将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。
一种气井井筒积液量计算设备，包括处理器和存储器，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上述任一项所述的气井井筒积液量计算方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的一种气井井筒积液量计算方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过增加井斜度修正功能，油管液面深度推算精度大幅度提高。在计算井筒积液时增加井斜完井资料，提高计算精度，能将精度提高到8％以内，为排液工艺提供更好的数据参考，以弥补现有技术的不足。通过从油管下入压力计进行对比测试，部分气井的油管液面推算深度与压力计测试深度的误差，从500m降低到200m以内，保证了积液量计算结果对排液方案的指导作用。并且这种提高作用会随井斜度的增加以及油套压差值的增加而增加，特别有利于大斜度井、变斜度井、高压气井的积液量计算。有利于指导制定更适用的排液方案，降低排液成本，保证气井产量。并且不会增加操作者工作量。
附图说明
图1为井筒积液组成示意图。
图2为斜井结构下各计算参数的示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种气井井筒积液量计算方法，通过在积液量计算参数中增加井斜度参数来实现的。具体的，步骤如下，
将气井井筒划分为若单段井筒；本优选实例中，根据井眼轨迹资料，按照单根油管长度将气井井筒进行分段，得到单段井筒。例如单根油管长度为10米，则按照10米的标准对其进行分段划分。
根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
因为油管液面深度无法用低成本手段直接测试，由如下公式进行计算得到。
Figure BDA0002884179270000041
式中：p2——套管井口压力实测值，单位MPa；
p1——油管井口压力实测值，单位MPa；
ρ——液体与气体密度差，近似为常量，单位kg/m3；
g——重力加速度，常量，9.8N/kg；
θ——对应油管段井斜度。
根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；如图2所示，具体的计算如下，
Q＝S*(H-h1)＝S*(H-(h2-h3))
式中：Q——油管积液量，单位m3；
S——油管内孔截面积,单位m2；
H——油管总长度,单位m；
h1——油管液面深度,单位m；
h2——套管液面深度实测值,单位m；
h3——套管与油管液面深度差值,单位m。
将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量，如图1所示。
其中，本发明中，根据油管分段从井迹资料中的油管分段长度、分段井斜度和拐点位置确定分段后各段的油管尺寸数据。并且根据油管分段从井迹资料中采集对应的实测的压力值。
采用本发明所述提高井筒积液量的计算方法，可以在积液量计算软件中增加井斜度参数，根据本发明所述的方法，由软件自动完成井斜度修正功能。当全井斜度变化较大时，可以直接关联包括油管分段长度、深度、井斜度和拐点位置等信息的井迹资料。由软件根据实测的环空液面深度，自动调用对应位置的井斜度信息和长度信息，进行递推计算，消除井斜度对计算结果的不利影响。
于此对应的，本发明还提供一种气井井筒积液量计算系统，包括，
划分模块，用于将气井井筒划分为若单段井筒；
第一计算模块，根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
第二计算模块，根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；
累加模块，将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
加和模块，将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。
并且还提供对应的一种气井井筒积液量计算设备，包括处理器和存储器，所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上任意一种所述的气井井筒积液量计算方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任意一种所述的一种气井井筒积液量计算方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，包括，
将气井井筒划分为若单段井筒；
根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；
将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。
2.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，将气井井筒划分为若单段井筒的方法如下，
根据井眼轨迹资料，按照单根油管长度将气井井筒进行分段，得到单段井筒。
3.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，所述油管液面深度的计算如下：
Figure FDA0002884179260000011
其中：h3为油管液面深度h3，p2为套管井口压力实测值，p1为油管井口压力实测值，ρ为液体与气体密度差，g为重力加速度，θ为对应油管段井斜度。
4.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，所述单段井筒的油管积液量的计算如下：
Q＝S*(H-h1)＝S*(H-(h2-h3))；
式中：Q为油管积液量，S为油管内孔截面积，H为单段井筒的油管总长度，h1为油管液面深度，h2为套管液面深度实测值，h3为套管与油管液面深度差值。
5.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，所述油管的尺寸数据由如下方法获取，根据油管分段从井迹资料中的油管分段长度、分段井斜度和拐点位置确定分段后各段的油管尺寸数据。
6.根据权利要求1所述的一种气井井筒积液量计算方法，其特征在于，所述实测的压力值由如下方法获取，根据油管分段从井迹资料中采集对应的实测的压力值。
7.一种气井井筒积液量计算系统，其特征在于，包括，
划分模块，用于将气井井筒划分为若单段井筒；
第一计算模块，根据单段井筒的压力平衡，将实测的压力值经对应的井斜度修正后，得到单段井筒的油管液面深度；
第二计算模块，根据单段井筒的油管液面深度和油管的尺寸数据，得到单段井筒的油管积液量；
累加模块，将所有单段井筒的油管积液量进行累加得到整个井筒油管积液量；
加和模块，将整个井筒油管积液量与确定的环空积液量和底部积液量求和得到气井井筒积液量。
8.一种气井井筒积液量计算设备，其特征在于，包括处理器和存储器，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的气井井筒积液量计算方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的一种气井井筒积液量计算方法。
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