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在凝析气井的试油试采工作中,需要对即将测试的高温高压井的井口压力进行预测;从而根据井的基本情况设计生产压差,制定试油工作制度,并根据试油情况调整生产压差,以保证试油工作的顺利进行;同时及时分析气井动态,获取准确的气层信息。分析了现有高温、高压凝析气井试油工作中所存在的问题,提出了利用系统分析对凝析气井试油时各部分的压力进行预测的方法。在分析凝析气井试油系统特点的基础上,建立了考虑相态影响的流入、流出模型,介绍了温度计算模型和两相垂管流计算。针对试油测试管柱流道的复杂特点,提出了地面测试和理论计算相结合的方法     

考虑井简相态变化的凝析气井关井静压计算

目前凝析气井关井静压计算仍在沿用常规气井的方法,由于对井筒相态考虑不充分,计算精度无法满足动态分析和生产管理的需求。为此,从关井瞬间井筒相态分析出发,结合凝析气井关井压力恢复过程中井筒的压力、温度分布变化,以气液平衡计算为基础,建立了凝析气井关井压力恢复过程考虑井筒相态变化的压力计算模型,并结合具体实例对凝析气井关井压力恢复过程井筒相态变化规律及压力分布进行了研究和计算。从计算结果看,该计算方法考虑凝析气井关井压力恢复过程中的相态变化,因而井底压力的计算结果与实际情况更接近,可以解决压力计无法下入产层中部或不能正常测试的问题,有时也可以替代凝析气井关井压力恢复测试,从而节省测试所需的大量入力、物力。     

考虑井筒相态变化的凝析气井关井静压计算

目前凝析气井关井静压计算仍在沿用常规气井的方法,由于对井筒相态考虑不充分,计算精度无法满足动态分析和生产管理的需求。为此,从关井瞬间井筒相态分析出发,结合凝析气井关井压力恢复过程中井筒的压力、温度分布变化,以气液平衡计算为基础,建立了凝析气井关井压力恢复过程考虑井筒相态变化的压力计算模型,并结合具体实例对凝析气井关井压力恢复过程井筒相态变化规律及压力分布进行了研究和计算。从计算结果看,该计算方法考虑凝析气井关井压力恢复过程中的相态变化,因而井底压力的计算结果与实际情况更接近,可以解决压力计无法下入产层中部或不能正常测试的问题,有时也可以替代凝析气井关井压力恢复测试,从而节省测试所需的大量人力、物力。     

海洋凝析气井关井井筒温度与压力的计算

凝析气井关井井筒温度分布模型属于非稳态传热问题,在压力恢复关井测试中,井筒温度分布对井底压力起着重要影响。考虑流体相变和海水段传热的影响,建立了海洋凝析气井井筒气体瞬变流动的非稳态传热温度、压力耦合的数学模型,采用解析解和数值解相结合的求解方法,实际计算时先将井筒分为若干微元段,求出该段温度,然后通过非稳态传热温度、压力耦合的分布模型再计算得到该段压力,再依次计算下一微元段的温度和压力,直到计算到井底。通过对海上某气田实例气井关井过程温度、压力分布的计算,结果表明所建立的模型能有效地对压力恢复测试过程中气井井口压力进行校正。     

凝析气井井简动态预测方法

凝析气井在生产过程中,随着产气量、产油量、产水量的变化,井筒中不同位置的温度、压力、气液组成、气液摩尔分数和积液情况也发生变化.在考虑井筒温度变化的基础上,分流态综合利用垂直管流公式和井筒携液计算公式,结合流体相平衡热力学闪蒸计算,运用状态方程模拟,提出了凝析气井井筒动态预测方法.实例计算表明,该方法可预测凝析气井不同生产时期井筒内不同位置的温度、压力、气液组成、气液摩尔分数和积液情况,能更好地指导凝析气井的生产.     

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对凝析气井在高温高压下取其储层流体称之为ＰＶＴ取样,其目的是通过在室内分析该流体,得到表述储层流体物理和化学性质的参数。在现场中通常不采用井下取样,原因是：井下温度、压力高,作业困难;井筒中自上而下的温度和压力变化,导致凝析油析出,使油气比随井筒变化且规律难循;地面取样安全可靠、施工方便。对如何在地面取ＰＶＴ样作了全面和详细的介绍,包括：取样井的选择;取样前的设备选择;各类取样井的产量调整;取气样的工艺技术要求和注意事项;取液样的工艺技术要求和注意事项;分离器样品的质量检验等。该技术在对塔里木盆地凝析气井地面ＰＶＴ取样时得到广泛的应用,通过ＰＶＴ样品的室内分析,获得油气的摩尔组分、双相偏差系数、流体变化规律、露点压力、压力和体积关系、反凝析液量、反凝析压力、全相图分析等数据与资料,为优化开采方式和制定增产措施,提高油气采收率提供了理论依据。     

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凝析气井井筒温度分布是进行气井节点分析和动态分析必不可少的参数。根据传热学原理推出了凝析气井井筒温度分布计算公式，研究了温度计算基础数据求取方法，分析了产气量、产水量、井深及油管直径对井口温度的影响规律。对某一井深为５４００ｍ的凝析气井进行了计算，该气井气油比为３０００，含２３％的Ｈ２Ｓ和４％的Ｎ２；地层温度为１３４℃。计算结果表明：井口实测温度与计算温度的相对误差为０２％～３８％，符合工程精度。气井温度随井深不呈线性分布；气井井口温度随产量、井深增加而增加，随油管直径减少而减少；该公式同时适用于干气井、湿气井和凝析气井的温度分布计算，计算精度符合工程精度要求。     

相态变化影响下的凝析气井井筒压力变化计算分析

凝析气井在开发生产过程中具有特殊的相态变化特性,当井筒中整个流体体系压力达到露点压力以后,凝析液不断析出导致液相含量不断增加。以往对凝析气井井筒动态模拟过程中几乎没有考虑到,这样难以保证模拟的精确度。因此,建立了凝析井井筒压力、流体相态变化计算的分析模型,计算和分析了井筒中气液两相中组分含量不断变化的过程,考虑到了相态变化对井筒压力分布的影响。引入气油比增量比的一种新参数,对井筒中不同井段凝析油的析出程度进行了直观描述。并改变重组分含量进行不同组分下气、液两相的相态变化计算。综合分析了不同组分对井筒压力梯度的动态影响,使得模拟和计算更加接近于真实情况。     

电磁加热凝析气井井筒温度分布

井下电磁加热使凝析油蒸发或流动。在反凝析区域,若升高温度可以得到蒸发凝析油的效果,甚至成为单相。所以通过加热方法升高近井区温度,使凝析油蒸发。凝析气井井筒温度分布是进行气井节点分析和动态分析必不可少的参数。根据传热学原理推出了凝析气井井筒温度分布计算公式,研究了温度计算基础数据求取方法。对某一井深为3390m的凝析气井进行了计算,该气井气油比为3000;地层温度为114℃。计算结果表明:气井温度随井深呈非线性分布;气井井口温度随储层温度的增加而增加。     

凝析气井井眼压降和温降计算研究

在凝析气井井眼流体相态理论的基础上 ,综合考虑压力、温度之间的相互影响 ,建立凝析气井井眼压力、温度耦合组分模型。该模型包括压力计算模型和温度计算模型 ,在压力模型计算中考虑了动能变化的影响 ,在建立温度分布模型时 ,假设井眼中传热为稳态传热 ,并考虑了摩擦生热对井眼温度分布的影响。计算压力、温度时 ,将井眼分成若干段 ,在每段采用压力、温度之间相互耦合 ,迭代法求解。将文中提出的模型和常用模型进行比较 ,显示文中模型具有较高的精度 ,用于凝析气井井眼压力温度分布的分析与计算 ,能够满足工程的要求     

深水高温高压井隔热测试管柱技术

现有的深水油气井完井技术施工中通常会将部分完井液圈闭于套管环形空间内,进而在深水测试作业时圈闭流体受高温高压产层热流体的影响而产生井筒附加应力。为消除附加应力对井筒完整性造成的损害,设计了一种应用隔热管进行深水油气井生产测试的圈闭压力控制技术。依据南海深水高温高压井的典型井身结构,构建了测试过程的深水井筒热传导模型,通过基于典型井的井筒传热数值计算,分别对常规测试管柱结构及隔热油管测试管柱结构进行了圈闭环空温度场的数值模拟、圈闭压力计算。研究表明,深水高温高压油气井测试过程中,应用隔热管的测试管柱复配技术,可有效降低高温高压产层流体对套管圈闭空间的附加应力影响,避免了井下事故的发生。该技术为深水高温高压油气井的安全高效测试作业提供了一种新的有效方法。     

深水天然气井水合物预测研究

为了抑制深水天然气井生产测试时生成水合物,针对深水环境海底高压低温特性,研究水合物生成与井筒压力、温度分布和含液量的关系,通过井筒分段方式建立井筒温度分布预测模型,考虑冷凝水和凝析油的影响,建立含液天然气井井筒压力分布模型.实例计算表明,低产气量、低井口压力状态生产测试时和开关井过程中,靠近海床的井筒及以上部分温度下降显著,有利于水合物生成.理论计算和实测值吻合较好,说明建立的模型和理论计算结果能很好地指导实际生产.     

高温高压气井生产过程井筒温度场分析

高温高压气井在生产过程中受到地层高温流体的影响,井筒温度原有的平衡被打破,井筒温度重新分布会引起环空压力增高,威胁井筒安全服役和井筒的完整性。为了准确预测井筒温度,基于质量、动量、能量守恒、传热学、井筒传热理论,再考虑气体焦耳-汤姆逊效应、气体温度、压力、密度及物性参数的影响,建立井筒温度预测模型;将流体物性参数根据不同的温度压力分段计算,可提高模型计算的精确性。最后,通过实例计算分析了环境温度的影响因素。     

注烃提高凝析气井产能方法研究

凝析气井在低于露点压力生产时，由于凝析油析出并在井筒附近发生聚集，导致气井产能下降，通过向井内注入烃类溶剂，利用反蒸发及混相机理，可以恢复气井产能，提高凝析气藏采收率。以实际凝析气藏为例，利用数值模拟方法研究注入介质、储层物性、流体性质等因素对提高气井产能的影响。结果表明，注入丁烷加戊烷可以完全解除近井地带凝析液堵塞，改善凝析气藏开发效果。     

深水油气井开采过程环空压力预测与分析

深水油气井投入生产后受到地层高温流体的影响,井筒内温度场会重新分布引起环空压力上升,威胁油气井管柱的安全服役和井筒完整性。为确保深水油气井井身结构和管柱强度符合长期安全稳产的要求,建立了基于能量守恒定律和多层圆筒壁传热原理的深水油气井井筒温度分布计算模型,根据深水油气井井身结构复杂、环空层次多的特点,遵照体积相容性原则提出了计算环空压力的迭代方法,实现了对井筒内温度分布和环空压力的预测与分析。利用温度预测模型和压力计算方法对相关影响因素进行了分析。结果表明:环空温度、压力的上升主要集中在油气井投入生产的初期,随生产时间的增加变化逐渐变缓;产量较低时,井口产出流体的温度与环空温度、压力随产量的上升迅速增加,当产量到达一定数值以后井口产出流体的温度与环空温度、压力趋于稳定;环空温度和压力随着地温梯度的增加线性上升。     

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通过对凝析气井产能分析方法以及流体相态、组分变化、渗流特征的研究，结合状态方程理论及相平衡闪蒸计算方法，引入反映地层中凝析油气体系变化的两相拟压力函数，提出了考虑近井带反凝析液饱和度分布以及动态污染影响的凝析气井产能分析新方法。通过实例计算认为该产能计算方法能较好地反映近井带地层凝析油析出时造成的动态表皮伤害对产能的影响；当地层压力高于露点压力时，预测方法所得的流入动态曲线在井底压力为露点压力处有一拐点，这与实际情况符合，反映了凝析液析出对气井产能的影响。     

维持井壁稳定的充气钻井液密度确定方法研究

随着我国西部和海洋深层天然气勘探开发不断加快、深入，钻井不断遇到高温、高压、气侵环境，受气体侵入的井筒钻井液其密度随温度和压力的变化而变化，这导致常规井壁稳定研究确定的当量静态钻井液密度不能有效地阻止井下井壁坍塌、缩径引起的复杂情况。国内外高温高压条件下钻井液密度计算模型存在着明显的问题：①没有考虑气体在环空中的影响，此时环空中是气液两相流体的流动，不能用单相液体的情况来对待；②井筒温度用地温梯度来代替不合理。为此，在确定有气侵、压耗和温度影响的有效安全钻井液密度时，分析了气液两相钻井流体受井筒压力、温度、气侵量与钻井液密度的相互影响关系，结合地层参数、钻井水力参数和钻柱结构，通过对温度场与压力场的耦合求解，获取了有效安全钻井液密度的下限和上限，计算结果在实际钻井中得到了较为成功地应用。     

基于黏度计读值预测的高温高压流变性预测方法

钻井液高温高压流变参数预测分析是深井超深井钻井液性能调整、水力参数计算的基础,建立了一种基于黏度计读值预测的钻井液高温高压流变性分析方法。首先,开展了高温高压流变实验,基于实测数据分析了旋转黏度计读值随温度、压力的变化规律。然后,引入比例因子将各转速测量读值归一化,运用数值方法分别分析了恒压变温、恒温变压情况下比例因子与温度、压力的变化关系,先建立了高温高压下比例因子预测模型,随后建立了通用的高温高压黏度计读值预测模型,同时给出了高温高压流变模型优选与流变参数计算方法。通过多组实验数据计算对比,运用该方法计算所得黏度计读值与实测值吻合很好。进而运用该方法分析了一组实测钻井液在井筒内的流变参数变化情况,与传统方法相比,该方法不再局限于常规流变参数（塑性黏度、表观黏度等）预测,其可以扩展到所有流变模型的高温高压流变参数预测中。