采气工程期末考试复习资料与思考145

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三、气井产能方程式:二项式、指数式、系数A、B、C、n概念及计算公式; 气井产能指数式方程:根据气井生产数据总结出来气井产能经验方程,也称稳定回压方程。 n22

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注:C—指数式系数;n—指数;式中各项参数的单位没有统一规定。

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四、气井产能试井目的、意义、试井方法及试井设计要求;

目的:确定气井井底流入动态;确定气井的产能方程(气井产能及合理的生产制度));确定二项式和指数式方程中的系数。

基本方法:关井测压、开井生产,在短期内多次改变气井工作制度,待稳定后测量该制度下的各种生产参数等资料,经整理求得气井的产能方程式(二项式和指数式)和绝对无阻流量。

试井设计目的:试井设计应该考虑哪些问题:是确定气井产能,还是确定地层参数,或者是两者兼顾。

试井设计内容:主要取决于气藏特征、井内流体性质和计划采用的试井方法。

试井设计包括:地面流程设计;仪表准备;井筒放喷;测试顺序;确定压力稳定依据等。 试井方法 常用的三种试井方法,即常规回压试井,亦称多点试井;等时试井;致密低渗透气层的改进等时试井。

要求:试气测点不少于4个测点。按试井设计规定的顺序测试,并尽可能保持设计选定的流量无大的变化。每一个测试流量下,生产到井口流压已趋稳定后,精确测量qsc和pwf。一个流量接一个流量重复上述操作,将设计安排的几个流量完成,即可关井或转入正常生产。(注:稳定是相对的,稳定时间长短与多种因素有关)

q?Cp?p??lgq?lnC?nlgp?p??dp?vdv???gsin??f??vdz2Ddz第五章 气井井筒和地面管流动态预测 本章内容:干气气井井底压力计算方法、气体通过节流装置的流动、气体通过地面管线流动。要求:熟练掌握。 问题的提出:

1.为什么要进行井底压力计算;(井底压力参数在生产中的重要性、实测难度大) 应用井口测试压力数据计算井筒压力分布和井底压力计算具有重要实际意义。 2.气井井底压力计算公式推导思路及过程; 3.流动气柱、静止气柱;

原则:只要存在静止气柱、油套环空联通,应该尽可能用静止气柱公式计算井底压力,这是一条应该遵循的原则。

4.重点介绍工程上常用的的平均温度、平均偏差系数计算公式。 5.天然气流量计算标准状态条件: 本章小结:

1.气相管流基本方程式、单项管流摩阻系数计算; 气相管流基本方程式

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单相管流摩阻系数 1.摩阻系数f

摩阻系数是一无因次量,是雷诺数NRe和相对粗糙度e/D的函数,它反映了管壁剪切应力对摩阻压降的影响程度。 2.雷诺数:

表示流体惯性力与粘滞剪切力之比值,它是判别层流与紊流的重要参数。 3.管壁粗糙度e

定义:按比例均匀分布和筛选过的紧密压实的砂粒平均突出的高度。 绝对粗糙度e与管子内径D的比值称为相对粗糙度,即e/D。 对于新油管推荐e=0.016 mm (0.0006in)。 1.Nikuradse的摩阻系数关系式 12e?1.74?2lg fD

2.Jain的显示公式: 1e21.25?1.74?2lg(?) 0.9DNRef 2.静气柱、动气柱井底压力计算方法、水平管差压计算方法;(单项气流)

22s 22s?18 wwhsc

上式中,如果气井关井;或油管生产即油套环空为静止气柱,或环空生产油管为静止气柱。则气井井底压力计算基本公式中产气量为零。则公式可简化为:

p?pe?1.324?10fqTZ???e?1/D?5ppq?静气柱井底压力计算方法

0.03418gH/(TZ)s

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计算方法:

由于偏差系数Z中隐含所求井底静压pws,需要采用迭代法求解。其计算步骤如下: (1)取pws的迭代初值pws0,此值与井口压力pwh和井深H有关,建议取:pws0 = pwh(1+0.00008H) 0pws?p(2)计算平均参数: , p ? wh , T , p ; Z2(3)按井底压力计算公式计算pws;

(4)若│pws - pws0│/ pws≤ε(给定误差),则pws为所求值,计算结束;否则取pws0=pws,重复(2)~(4)步迭代计算,直到满足精度要求为止。 水平输气管线压降

仍采用平均参数法分离变量积分,其推导过程与井底流压相似,得到水平管线的气流量与压降之间的关系,如下式:

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22?20gsc

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3.气体的节流及临界流动。

临界流动状态:流体在油嘴吼道里被加速到声速时的流动状态。

应用:在临界流状态下,油嘴下游压力变化对气井产量没有影响。 根据热力学原理,临界压力比为:

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1临界流动判别

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气体处于临界流动状态,反之非临界流动。 1

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