超高压气井井底压力计算
中图分类号: /0 +’( 文献标识码: 1 文章编号:’""* # &*)2 (!""!) "* # "$( # "$
&" ,-. 以 上 的 超 高 压 气 井 井 底 压 力 除 34/、 直接下井下压力计实测往往是不可能 56/ 作业外, 的。用井口压力计算井底压力, 又在相当长一段时 间受 47.89:8;— <.7= 气体偏差系数图版对比压力的 限制, 直到 ’(&$ 年建立了适用于 &" > ’$" ,-. 范围 内的 47.89:8; # <.7= 图版以后, 超高压气井井底压力 才得以实现。
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’ "#$%&’%& * "# 0 1). , * ) +) / + $ /( +) * *(2-% +$ ($’)) " !( $#%& * +( ’ "#$%&’%& * 1 + $ ( ) (1)) 3 * , &) ($’)) !( #%& + $ 将 * & )2))(,1’ 456 7 !, ( ,#%& & " 8!9: 7 8 ) $%& & )21)1,*. 456 和 + & -2(1 ! " #* 代入 *-,21. 8, 得: 式 (1)) +) /
第 ’( 卷
第*期
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(! ! !!!"#$ " % ! ! $!&!#$) (! ! !!$’(" " % ! ! $))$*’) #$% % (’() & + ( ! ! !!$#,( " % ! ! ’$’$," ) #$% ’ (! ! !!!"#$ " % ! ! $!&$#$) (! ! !!*,’ " % $ ! !!,)") #$% (’*) 天然气中含 .’ / 和 01’ 时, 可将以上公式中所 包含和计算对比参数所用的视临界参数, 皆用校正 视临界参数代之。即 #’ ! ( + #( % ! ! (((* )’ ( + $2) )(#’ ( $2) #( - *+’( ! , $ % *+’ , ) (’&) (’))
’ ’ ’ ’
表’ 分析项目 甲烷 0.# 乙烷 0’ .* 丙烷 0, .) 异丁烷 E0# .$! 正丁烷 ;0# .$! 异戊烷 E0( .$’ 正戊烷 ;0( .$’ 已烷以上 0*
-
<)($ 井 =, >’ 气层天然气 5D= 成果表 摩尔百分比 "& 8 ,& ! 8 ), ! 8 !" ! 8 !$! ! 8 !$! ! 8 !!, ! 8 !!$ 分析项目 二氧化碳 氧-氩 氮 氦 氢 硫化氢 — — 相对密度 临界温度 (3) 临界压力 (456) 摩尔百分比 $ 8 $( ! 8 !! ! 8 (, ! 8 !$! ! 8 !!! — — — ! 8 (&,, $"’ 8 &’ # 8 *,$,
- 1( * * * *(2$-($ "# + $ 12,**, 0 1) , " # ’ %& / 0 . $ ( "+
!
$/0 5 67
(1%)
业已发现, 在 1) = $/0 = ,) 范围内, 对于 1 5 1 = 气体偏差系数 " 与 #/0 = , 5 ) 的某一对比温度 #/0 ; 对比压力 $/0 成一线性关系: " ( ) $/0 ( (1() 9 $/0 ) & " ( ) 1/ . $/0 取 ) 7 * 为积分下限, 则式 (1%) 右端可写为:
( , *. 式中: " —气体的压力, ,-.; ) —气体的体积, A+ ;
! ") @! *+, -@
(+)
+ —气体的摩尔量, <AEF; ( —气体的质量, <;; . —气体的分子量, <; B <AEF; , —通用气体常数, ,-. G A+ ( B <AEF G H) * —井眼内气体平均偏差系数; - —井眼内平均气体温度, H。 由式 (+) 可推得气体的密度为: !)I(& "#" ($) , *若将气体的密度单位, 由 <; B A+ 改为 ; B CA+ 表 可写为: 示时, 则式 ($)
[1] 到以下回归方程 :
当 )" . "*. 时 : & ( 3 ) 5 ))*$* . / ) 5 1()11 )#/0 * 3 ( 3 ( 3 ) 5 ))..* . / ) 5 *()*$) ) 5 )1.1% . / 1 5 *1*1$) #/0 3 (*1) ; & ( 3 ) 5 )))’, . / ) 5 )**’$ )#/0 * 3 ( 3 ( 3 ) 5 ))*%’ . / ) 5 *1’$,) ) 5 ))**$ . / ) 5 1*%-*) #/0 / (**) < & 3( 3 ) 5 ))*$* . / ) 5 1%.(’ )#/0 /( 3
4
)2*
( 9 $/0 ) + $/0
(1-)
对式 (1-) 右端每一项, 又可表示为: 9 $ ) +$ !(
/0 )2* $/0 /0
( $/0 ) (*)) 3 : 8 ;$/0 8 < :>
根据 57 ?7 4@##@A、 B7 B6CD6E6>、 ?7 F 7 B9!@G 的成 果, 在 1) = $/0 = ,) 和 1 7 1 = #/0 = , 7 ) 的范围内, 得
- 1( * * * + ) *2$’’% 0 1) " # ’ %& + $ &) * 3 ’ $ $, (
(11)
式中各参数的单位: ’%& 为 !, " +; $ 为 456; ;为 8, ) 和 ( 为 !。 当 ’%& 的单位为 1), !, " +, ( 的单位为 <! 表示 式得: 时, 由式 (11) 12,**, 0 1) - * , "* #* ’ * *(2$-($ "# + $ %& +) / /( $ (. "+ + ) *2$’’% 0 1) " # ’ %& + $ (1*) 0 *3 &) $ $, (’ 在气体沿采气管稳定流动的条件下, 由于动能 影响的压头变化很小, 通常忽略不计。因此, 当式 (1*) 的最后一项等于 ) 时得:
( 3 ) 5 ))%%1 . / ) 5 (1)%.) ) 5 )1’%’ . / 1 5 )(*,.) #/0 3 (*,) 当 *." . "1)) 时 (1.) : & ( 3 ) 5 ))1.-’ . / ) 5 *-%,,$ ) #/0 * / () 5 ))-$%( . 3 1 5 $$’*-)) () 5 ))1-$, . 3 ) 5 ’*-$’() #/0 3 (*’) ; & ( 3 ) 5 )))1%1 . 3 ) 5 )1-11* ) #/0 * /
!# @
(’)
!# @
!)I(& J ’" # +"#" (%) , *根据真实气体的状态方程式, 可以写出井眼条
件下的气体流量和地面标准条件下气体流量的关系 式为: "01*/ "-01 01 式中: /# —井眼条件下的气体流量, A+ B 9; /# @ /01 —地面标准条件下的气体流量, A+ B 9; "01 —地面标准压力, ,-.; -01 —地面标准温度, H。 气体在采气管内的平均速度可由下式表示: %@ $ /# ! )*$"" #& (&) (*)
表$ 工作制度 第一工作制度 第二工作制度 第三工作制度 <)($ 井 =, >’ 气层稳定试井数据表 套压 (456) *, 8 ’! *’ 8 )! *’ 8 !! 产量 ($!# @, B 9) ,! 8 ’!)" ,, 8 !$,( ,) 8 !!,*
式中: #’ 3; ( —校正视临界温度, )’ 456; ( —校正视临界压力, #( —视临界温度, 3; )( —视临界压力, 456; 由下式计算: !—视临界温度校正系数, !2" $2* [ ( -+ , - -./ ) % ( -+ , - -./ ) ] - $( ! + $’!
收稿日期:!""! # "$ # !%;修回日期:!""! # "& # "’
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作者简介: 谭玉春, 工程师, 任油气测试中心综合试油队队长, 长期从事油藏工程的工作。地址: ’()& 年毕业于合肥工业大学计算机专业, (*’)""") 四川省德阳市淮河街 ’’ 号, 电话: (")+)) !$"(*)’。
-* * * * *(2$-($ "# + $ 12,**, 0 1) , " # ’ %& + ) +) / / . $ ( $* "+ (1,) &) -’ * * *