２０１０矩　第４卷・第４期　天然气技术　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．４．Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１０　

文章编号：１６７３—９０３５｛２０１０）０４—００１４—０２　

高含硫气井井底流动压力计算新方法　

刘宁　杨蕾　王英敏　刘辉　

（１．长江大学石油工程研究生院，湖北荆州４３４０１０；２．中国石化河南油田勘探开发研究院，河南南阳４７３１３２）　

摘要　在对气藏进行产能评价时，气层压力和井底流动压力都是十分重要的数据，取得这些数据的途径通　

常有２个：井底压力计实测与通过井口压力计算。对于一般气井的井底压力计算都采用Ｃｕｌｌｅｎｄｅｒ－Ｓｍｉｔｈ法及平均　

温度、压缩系数方法，但对于高含硫气井，由于其腐蚀性如直接下井底利用压力计测量会对设备造成损害。同时　

在生产过程中，随着硫的运载与沉积，气井井底压力与地温梯度都会发生很大变化。在考虑高含硫特殊性的基础　上，通过调整高含硫气藏的天然气偏差因子及采用深井多节点计算新方法推算出井底流压。通过与实测数据对比　

表明，此方法误差最小，对于高含硫气藏的测试压力精度较高。　

关键词　蠢含硫井底流压计算方法压力噩度　

中图分类号：ＴＥ３２８　文献标识码：Ａ　

Ｏ引言　

随着油气田开发的不断深入，越来越多的高含　

硫或超高含硫气藏相继在我国发现并投入开发，目　

前，对于高含硫气藏的产能评价分析还是技术难题ｎ　，　

大多数都在使用试井分析的方法研究，而井底流压　

的计算是产能分析精确性的关键参数。高含硫气藏　

的特殊性使得研究井底流动压力的计算方法有着重　

要意义。　

１计算方法　

１．１计算公式　

应用气井管流动态的分析，从能量守恒方程出　

发，推导出应用井Ｅｌ参数计算井底流动压力的计算公　

式　１：　

：　匦　（１）　

其中ｓ＝　

考虑到气藏高含硫的特殊性，须对偏差系数进　

行校正。根据魏切特和埃则茨提出的“视临界温度　

调整系数８”，按凯氏结合律计算高含硫气藏的视临　

界参数：　Ｐ　一　＋０．５５６Ｂ（１一　）ｓ　（３）　

是ＣＯ：和Ｈ　Ｓ的函数，可通过查视临界温度的　

校正值　（ｋ）得到，用校正后的视Ｉｉ￥界温度和视临界　

压力计算出对比温度和对比压力，然后得出高含硫　

天然气气藏的偏差因子　

１．２计算步骤　

当井底埋深较长时，用式（１）计算井底流压会有　

一定误差。为了减少误差，可以将井深日分为多个　

节点逐段计算，井筒温度考虑呈井深线性分布，逐　

步计算各井段的平均温度，将上一节点的井底流动　

压力　值作为下一节点的井口测压Ｐ　值即可。这样　

一来，一段井深应对１个相应的　和　，而且，在这　

一段中可近似地认为含硫天然气的物性参数不变，　

也不变。井深分段数越多，计算越精确，计算结　

果也就会越接近真实情况。　

假设将井深日平均分为ｌｒｔ段，由井口往下分为　

ｌ、２、３……　个节点，每一段井分别为且、　、　

……　．．、　，每一段井深均为Ｈ／　，则计算井底　

流动压力的步骤如下（图１）：　

：　一Ｏ．５５６　（２）　起，　１）计算第一段的井底流动压力Ｐ　由井口算　

取　的迭代初值ｐ　，此值与井口测点压力　

收稿日期：２０１０—０４—２１　修订日期：２０１０—０７—０６　作者简介：刘宁（１９８２一），硕士研究生，研究方向为油气开采工艺技术。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｕｎｉｎｇ＿＿ｌｏｖｅｒ＠１６３．ｏｏｍ　

１　４／Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌ

ｏｇｙ　总第２２期　天然气技术・勘探与开发　２０１０庄　

（７１　

Ｚ２（７２　

（７　／　

，　１，　

２）　＼Ｐ¨１　

一，　＼ｐ　／　

，　）　、　Ｐｗｓ　

图１含硫气井井底流动压力计算示意图　和井深日有关，取ｉ　￣ｗ。ｓ　＝Ｐ　ｈ（１＋０．０００　０３Ｈ１）。　

２）计算第一段井的平均温度　。，Ｔ１＝（　＋　。）／　

２，第一段井的平均压力Ｅ－，＝（ｐ　＋　）／２，并由函　

数ｚ。（Ｔ－，Ｐ。）得出　。其中　，　分别为井口温　

度与第一段井的井底温度。　

３）按式（１）计算Ｐ　。。　

４）若ＩＰ　－一ｐ　／Ｐ　８（给定误差），则Ｐ　。　

为所求值；否则取ｐ　重复步骤２）～４）迭代　

计算，直到满足精度为止。　

５）计算第二段井底流压ｐ　，将Ｐ　值赋予Ｐ　，　

按照步骤１）一４）可计算出Ｐ　。　６）同理，计算出第三段井底流动压力Ｐ蝴，按　

照相同步骤，一直计算得出第　段的井底流动压力　

Ｐ…即所求的井底流动压力Ｐ　。　

对上面的计算过程用ｃ语言进行计算机编程，　

以方便计算。　

２实例应用　

油管直径为１７７．８　ｍｍ，油管壁厚为１２．６５　ｍｉｌｌ，　

套管直径为２７３．１　ｆｉｌｍ，套管壁厚为１３．８４　ｍｍ。该井　

于２００９年４月用１２　ｍｍ、８　ｍｍ气嘴开产，测得井口　

油管压力分别为３２．４７　ＭＰａ、３５．２　ＭＰａ；日产天然气　

７２．１５　ｍ　、３８．７　ｉｎ　；井深５　６５７．７　ｍ，井口温度分别为　

５０．３５℃、４６．３５ｏＣ；井底温度为１３２．７５℃。其气体组　

分为：甲烷７５．８１％、乙烷０．０３％、二氧化碳９．３９％、　

硫化氢１４，１６％、氮０．６０％、氦０。０１％，计算得出气体　

的相对密度为０．７３５，分别用平均温度、压缩系数　

法，Ｃｕｌｌｅｎｄｅｒ－Ｓｍｉｔｈ法Ｈ　和介绍的新方法进行计算，　

结果见表１。　

从表１可以看出新方法的误差最小，因此新方法　

对于高含硫气藏的压力测算精度较高。　

表１不同方法计算的井底流压对比表　

３结论　

１）应用气井管流动态的分析，从能量守恒方程　

出发，导出了高含硫气井井底流动压力的计算方　

法，并通过计算机编程得出了计算过程，便于其计　

算应用。　

２）新提出的计算模型和算法，减小了常规方法　

中压力和温度相互分离的计算对求解结果的影响，　

同时避免了解法中的多次迭代，可同时较准确地计　

算出井筒中任意部位的压力和温度。特别是对高含　

硫气藏开发过程中压力和温度的动态监测、控制元　

素硫在井底和井筒的沉积都具有十分重要的作用。　

符号说明　ｐ　为井底流动压力，ＭＰａ；ｐｃ．为井口测点压力，ＭＰａ：　

为油管平均温度，Ｋ；　为油管平均压力，ＭＰａ；　为平均　气体偏差系数；ｑ为气井日产量，１０４ｍ　／ｄ；Ｄ为油管内　径，ｍｍ；ｆ为摩阻系数；　为气体相对密度；￡为油管长度，　

ｍ；ｅ为管壁粗糙度，对于新油管，取ｅ＝Ｏ．０１６　ｒａｍ；　为校　

正后的含硫气藏视临界温度，Ｋ；Ｐ：为校正后的含硫气藏视　

临界压力，ＭＰａ；　为气体的视临界温度，Ｋ；Ｐｃ　为气体的　

视临界压力，ＭＰａ；Ｂ为高含硫气藏中Ｈ　ｓ的摩尔分子数。　

参考文献　［１］杜志敏．国外高含硫气藏开发经验与启示［Ｊ］．天然气工　

业，２００６，２６（１２）：３５—３７．　［２］陈京元．川东北飞仙关组高含硫气藏气井压力计算方法及　

ＭＮＴ测试分析［Ｊ］．天然气工业，２００３，２３（６）：１　ｌ４一ｌｌ６．　

［３］杨继盛．采气工艺基础［Ｍ］．北京：石油工业出版社，　

１９９２．　［４］苏爱武．双坨子地区气井井底压力编程计算［Ｊ］．断块油　

气田，２００４，９（１１）：４９—５１．　

（编辑：蒋龙）　

天然气技术／

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