高含硫气井井底流压确定方法、存储介质及计算机设备与流程

1.本发明属于采气工程应用技术领域，具体涉及一种高含硫气井井底流压确定方法、存储介质及计算机设备。


背景技术：

2.目前，计算气井井底流压的考虑多相流的压降模型有很多，但是每种方法均有各自的适用性及局限性。
3.这些模型可以根据是否考虑流型进行分类，其中，不考虑流动型态的模型重典型的为hagedorn-brown方法。该方法是以气液两相滑脱为基础，基于单相流体和机械能守恒定律，根据现场大量试验数据反算持液率，形成可用于各种流型的两相垂直上升管流压降关系式，该方法适用于垂直和近似垂直的油井、气井或凝析油气井，在倾角大于70
°
时最准确，特别适用于产水气井的流动计算。考虑流动型态的模型有beggs-brill方法、duns-ros方法、oriszewski方法、mukherjee-brill方法等，其中，beggs-brill方法是在直径25.4mm，38.1mm，长27.4m的倾斜透明管中用水和空气进行的大量实验，进而得到不同倾斜管道中气液两相流动的持液率和阻力系数相关规律。该方法适用于垂直井、斜井和水平井，以及具有任意倾角的管路；duns-ros方法是在实验室中以10m长的垂直管进行了约4000次气液两相管流实验，获得了约20000个数据点，总结得出了流态分布图，以总压降形式给出了压降模型基本方程。该方法适用于垂直和高倾斜的油井、垂直气井和凝析油气井，还适合油管、气管和凝析油气管。oriszewski方法是应用148口油井的实测数据，通过对比分析多个气液两相流计算方法，然后分析不同流型则其优者综合其他的研究成果得出4种流型的压降计算方法。该方法适用于垂直和近似垂直的油井、气井或凝析油气井；mukherjee-brill方法是通过大量的实验研究，采用相关分析、因次分析等方法确定倾斜(垂直、水平)管两相流持液率和摩阻系数等参变量的近似值，改善压力计算的准确性。该方法适用于定向井以及起伏管两相流压力计算。
4.考虑硫相存在的适用于高含硫气井的井底压力计算方法研究较少。例如，根据传热学和气—固两相流动理论，建立考虑井筒硫颗粒析出的井筒温度、压力分布计算的新模型。该模型可用于高含硫气井井筒温度、压力分布和析出硫颗粒体积的计算与分析，但未考虑水的影响和沿井筒硫的相态变化对压力计算的影响。例如，建立高含硫气井井筒气液固多相流动和传热数学模型，给出了多场耦合硫析出的计算方法。该模型考虑了井筒中存在硫结晶颗粒、凝析油、水等多相条件，通过建立求解井筒多相流动及传热模型并结合硫析出模型得到井筒内部温压场分布及硫析出特征。由于该井筒流动过程涉及多相，对井筒内的各相截面占有率计算准确性严重影响计算精度，该模型对截面持液率计算过程描述不清楚，此外，硫在井筒中可以固相和液相形式存在，不同相态下井筒硫处理措施有所不同，该模型能判断硫析出位置，但并未给出液硫和固硫在井筒内的分布情况。
5.综上所述，第一，现有的压降计算方法主要针对常规气井生产中的气液相流动建立压降计算模型，未考虑液态硫及固态硫的存在；第二，现有多相流计算方法未考虑井筒沿
程硫的相态分布中液硫相与油相对井筒压降及井底压力的影响。
6.现在亟须一种高含硫气井井底流压确定方法、存储介质及计算机设备。


技术实现要素：

7.针对上述问题，本发明提供了一种高含硫气井井底流压确定方法、存储介质及计算机设备。
8.第一方面，本发明提供了一种高含硫气井井底流压确定方法，包括以下步骤：
9.根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
10.对于每一段井筒，执行以下步骤：
11.以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
12.基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的物性参数；
13.根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度；
14.基于所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值，调整预设的压力梯度初值，直至每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值小于预设阈值为止；
15.按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值。
16.根据本发明的实施例，优选地，所述高含硫气井井筒沿程的硫相态分布通过以下步骤得到：
17.计算高含硫气井井筒沿程的温度场分布；
18.基于高含硫气井井筒沿程的温度场分布和硫的相态判别模型，确定井筒沿程的硫相态分布。
19.根据本发明的实施例，优选地，通过以下表达式，计算高含硫气井井筒沿程的温度场分布：
[0020][0021]
其中，ti为井筒沿程温度，k；z为井深，m；pi为井筒沿程压力，pa；te为井外环境温度，k；λe为地层导热系数，w/(m
·
k)；fm为摩擦因子，无量纲；c
jm
为混合流体的恒压比热容，j/(kg
·
k)；c
pm
为焦耳-汤姆森系数，无量纲；f(t)为反映地层非稳态特征的函数；r
t
为油管半径，m；ua为总传热系数，w/(m
·
k)；vm为混合物流速，m/s；g为重力加速度，m/s2；α为井斜角，(
°
)。
[0022]
根据本发明的实施例，优选地，基于高含硫气井井筒沿程的温度场分布和硫的相态判别模型，确定井筒沿程的硫相态分布，包括：
[0023]
根据硫溶解度模型确定高含硫气井井筒中硫的析出位置；
[0024]
通过高含硫气井井筒中硫的析出位置确定高含硫气井井筒中的析硫井段；
[0025]
根据元素硫熔点温度曲线确定析硫井段中的硫相态分布。
[0026]
根据本发明的实施例，优选地，所述硫溶解度模型为：
[0027][0028]
其中，cs为硫的溶解度，g/m3；ρg为天然气密度，kg/m3；t为井筒内温度，k。
[0029]
根据本发明的实施例，优选地，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的物性参数，包括：
[0030]
通过以下表达式，计算每个井筒单元中流体混合物的流速：
[0031]
vm＝v
sl
+v
sg
+v
ss
[0032]
其中，vm为流体混合物的流速，m/s；v
sg
,v
sl
,v
ss
分别液相、气相和固相的表观流速，m/s，
[0033]
通过以下表达式，计算每个井筒单元中流体混合物的密度：
[0034]
ρm＝ρ
lhl
+ρ
shs
+ρg(1-h
l-hs)
[0035]
其中，ρm为流体混合物的密度，kg/m3；ρg，ρ
l
，ρs分别为气相、液相和固相的密度，kg/m3；h
l
为持液率，无量纲；hs为固相的截面占有率，无量纲。
[0036]
根据本发明的实施例，优选地，所述持液率通过以下步骤计算得到：
[0037]
计算流动条件下的液相速度准数n
vl
、气相速度准数n
gv
、液体粘度数n
l
和管径数nd；
[0038]
基于n
l
～cn
l
关系曲线，根据n
l
确定cn
l
的值；
[0039]
基于关系曲线，确定的值；
[0040]
基于关系曲线，确定的值；
[0041]
根据的值与的值计算h
l
的值。
[0042]
根据本发明的实施例，优选地，通过以下表达式，根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度：
[0043][0044]
其中，pi为井筒沿程压力，pa；z为井深，m；ρm为流体混合物的密度，kg/m3；vm为流体混合物的流速，m/s；g为重力加速度，m/s2；α为井斜角，(
°
)；fm为摩擦因子，无量纲；d为油管内径，m。
[0045]
根据本发明的实施例，优选地，按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值，包括：
[0046]
通过内插法，根据预设的压力梯度初值绘制井筒深度与压力之间的关系曲线。
[0047]
第二方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述高含硫气井井底流压确定方法的步骤。
[0048]
第三方面，本发明提供了一种控制器，其包括存储器和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述高含硫气井井底流压确定方法的步骤。
[0049]
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效
果：
[0050]
应用本发明的高含硫气井井底流压确定方法，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；对于每一段井筒，执行以下步骤：以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中气-水-硫三相流体混合物的物性参数；根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度；基于所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值，调整预设的压力梯度初值，直至每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值小于预设阈值为止；按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值。本发明能够在计算高含硫气井的井底压力时考虑气-水-硫三相同时存在及硫相变的影响，使得高含硫气井的计算结果更精确。
[0051]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0052]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0053]
图1示出了本发明实施例一高含硫气井井底流压确定方法的流程图；
[0054]
图2示出了本发明实施例一不同压力和气体组分中元素硫熔点温度；
[0055]
图3示出了本发明实施例一井筒内的硫相态分布图；
[0056]
图4示出了本发明实施例二高含硫气井井底流压确定方法的流程图；
[0057]
图5示出了本发明实施例二持液率计算nl-cnl关系图；
[0058]
图6示出了本发明实施例二持液率计算关系图；
[0059]
图7示出了本发明实施例二关系图；
[0060]
图8示出了本发明实施例二多相流模型计算井筒温度分布图；
[0061]
图9示出了本发明实施例三气井压力计算参数输入步骤；
[0062]
图10示出了本发明实施例三气井井筒压力分布图；
[0063]
图11示出了本发明实施例三气井井筒温度分布图。
具体实施方式
[0064]
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0065]
由于高含硫气井生产过程中产出物以天然气为主，但伴随着水、油及硫的产出，单
相流及气液两相流条件下的井筒压降计算将不适用于高含硫气井的多相流动条件，另外，硫的相态会随着井筒温度变化而发生改变，液态硫和固态硫的流动对井筒压降计算的影响程度也不同，需要对不同生产条件下井筒沿程的硫相态分布特征进行描述，因此，本发明结合气井井筒多相流压降计算方法及硫的相态判别模型，提供一种适合高含硫气井的井底流压计算方法。
[0066]
实施例一
[0067]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种高含硫气井井底流压确定方法。
[0068]
参照图1，本实施例的高含硫气井井底流压确定方法，包括以下步骤：
[0069]
s11，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0070]
s12，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0071]
s13，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的物性参数；
[0072]
s14，根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0073]
s15，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0074]
s16，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0075]
若是，则执行步骤s17；
[0076]
若否，则执行步骤s18；
[0077]
s17，按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值；
[0078]
s18，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步骤s13。
[0079]
在步骤s11中，所述高含硫气井井筒沿程的硫相态分布通过以下步骤得到：
[0080]
计算高含硫气井井筒沿程的温度场分布；
[0081]
基于高含硫气井井筒沿程的温度场分布和硫的相态判别模型，确定井筒沿程的硫相态分布。
[0082]
在本实施例中，通过以下表达式，计算高含硫气井井筒沿程的温度场分布：
[0083][0084]
其中，ti为井筒沿程温度，k；z为井深，m；pi为井筒沿程压力，pa；te为井外环境温度，k；λe为地层导热系数，w/(m
·
k)；fm为摩擦因子，无量纲；c
jm
为混合流体的恒压比热容，j/(kg
·
k)；c
pm
为焦耳-汤姆森系数，无量纲；f(t)为反映地层非稳态特征的函数；r
t
为油管半径，m；ua为总传热系数，w/(m
·
k)；vm为混合物流速，m/s；g为重力加速度，m/s2；α为井斜角，(
°
)。
[0085]
由于高含硫气藏天然气中元素硫是以气态的形式存在与天然气中，随着压力和温度的降低及其他条件的变化，气态元素硫会发生相变。压力降低会导致天然气对硫元素的
溶解能力下降，元素硫的溶解度下降，形成过饱和而析出，气态元素硫会转变为液态或固态，如果温度低于硫的熔点温度，过冷的硫蒸气会直接转变为固体状态，因此，在本实施例中，基于高含硫气井井筒沿程的温度场分布和硫的相态判别模型，确定井筒沿程的硫相态分布，包括：
[0086]
如图2所示，根据硫溶解度模型确定高含硫气井井筒中硫的析出位置；
[0087]
通过高含硫气井井筒中硫的析出位置确定高含硫气井井筒中的析硫井段；
[0088]
根据如图3所示的元素硫熔点温度曲线确定析硫井段中的硫相态分布。
[0089]
在本实施例中，所述硫溶解度模型为：
[0090][0091]
其中，cs为硫的溶解度，g/m3；ρg为天然气密度，kg/m3；t为井筒内温度，k。
[0092]
本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法综合考虑相态变化的影响并改进持液率计算方法，能够精确地计算高含硫气井的井底流压。
[0093]
实施例二
[0094]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例基于实施例一提供了一种高含硫气井井底流压确定方法，其中，在本实施例中，每个井筒单元中流体混合物的物性参数包括混合物的密度和流速，本实施例对实施例一的步骤s17进行改进。
[0095]
参照图4，本实施例的高含硫气井井底流压确定方法，包括以下步骤：
[0096]
s21，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0097]
s22，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0098]
s23，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的密度和流速；
[0099]
s24，根据每个井筒单元中流体混合物的密度和流速计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0100]
s25，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0101]
s26，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0102]
若是，则执行步骤s27；
[0103]
若否，则执行步骤s28；
[0104]
s27，通过内插法，根据预设的压力梯度初值绘制井筒深度与压力之间的关系曲线；
[0105]
s28，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步骤s23。
[0106]
在本实施例中，对硫相的考虑主要体现在混合物流速及混合物密度计算上。混合物的流速采用气液固相表观流速加和的方法。在步骤s23中，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的流速：
[0107]
vm＝v
sl
+v
sg
+v
ss
[0108]
其中，vm为流体混合物的流速，m/s；v
sg
,v
sl
,v
ss
分别液相、气相和固相的表观流速，
m/s，
[0109]
混合物的密度采用按照气液固截面占有率加权的方法。在步骤s23中，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的密度：
[0110]
ρm＝ρ
lhl
+ρ
shs
+ρg(1-h
l-hs)
[0111]
其中，ρm为流体混合物的密度，kg/m3；ρg，ρ
l
，ρs分别为气相、液相和固相的密度，kg/m3；h
l
为持液率，无量纲；hs为固相的截面占有率，无量纲。
[0112]
进一步地，通过以下表达式计算ρg，ρ
l
：
[0113][0114][0115]
ρo＝(1000γo+1.205γgrs)/bo[0116][0117][0118]
其中，p为井筒当地压力，mpa；t为井筒当地温度，k；z为p、t条件下的偏差系数，无因次；wor为水油比，m3/m3；sor为液硫与油的体积比，m3/m3；γo，γg，γw，γ
sl
分别表示油、气、水和液硫的相对密度，无量纲；bo，bw，b
sl
分别为p、t条件下的油、水和液硫的体积系数，无量纲。
[0119]
由于井筒内涉及多相流动，持液率计算准确性直接影响模型精度，结合hagedorn-brown方法，所述持液率通过以下过程计算：
[0120]
①
计算流动条件下的4个无因次量；
[0121]
⑤
液相速度准数：
[0122]
气相速度准数：
[0123]
液体粘度数：
[0124]
管径数：
[0125]
②
由如图5所示的n
l
～cn
l
关系曲线，根据n
l
确定cn
l
的值；
[0126]
③
根据如图6所示的关系曲线，确定比值
[0127]
④
根据如图7所示的关系曲线，确定值；
[0128]
⑤
计算
[0129]
由于持液率的计算过程涉及图5至图7，为方便计算，可以采取公式拟合的方式将图5至图7公式化。
[0130]
当x表示液体粘度数n
l
，y表示cn
l
时，图5的公式化结果如下：
[0131][0132]
当x表示y表示时，图6的公式化结果如下：
[0133][0134]
当x表示y表示时，图7的公式化结果如下：
[0135][0136]
在步骤s24中，通过以下表达式，根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度：
[0137][0138]
其中，pi为井筒沿程压力，pa；z为井深，m；ρm为流体混合物的密度，kg/m3；vm为流体混合物的流速，m/s；g为重力加速度，m/s2；α为井斜角，(
°
)；fm为摩擦因子，无量纲；d为油管内径，m。
[0139]
本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法在考虑高含硫气井井筒相态变化的同时，在液相混合物密度中考虑液硫相的影响，并给出详细的截面持液率计算方法，补充了硫相变判别条件，能够清楚判别井筒内的固液硫分布特征，改进了考虑相态变化的高含硫气井气-液-固三相井筒压力计算模型。
[0140]
实施例三
[0141]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例基于实施例二提供了一种高含硫气井井底流压确定方法，其中，本发明实施例的方法应用于pipesim软件中。
[0142]
根据井筒沿程的硫相态分布对井筒内压降计算的影响，硫的相态将随着井筒温度的变化而发生改变，液态硫和固态硫对井底压力的影响程度是不同的，需要首先，根据井筒温度分布及硫的相态对井筒进行分段；然后，再计算压降。压力计算和温度计算是分不开的，因为流体的流动状态与温度和压力同时相关。如图8所示，从已知的多相流计算方法计算结果对比中可发现，多相流的变化对温度分布计算结果相差不大，而对压力分布计算结果却相差很大。因此，首先，利用pipesim软件计算得到井筒沿程的温度场分布，通过温度场分布，结合硫的相态判别模型，确定硫在井筒沿程的相态分布规律，为下一步的井筒压力计算做基础(图2)。
[0143]
本实施例的高含硫气井井底流压确定方法，包括以下步骤：
[0144]
(1)从井口算起，井口的流体流量、流体的物性参数、压力和温度等都是已知的；
[0145]
(2)计算气井沿程温度；
[0146]
结合井口压力和储层压力，首先，估算沿程压力分布，然后，根据以下温度梯度公式计算沿程温度：
[0147][0148]
其中，ti为井筒沿程温度，k；pi为井筒沿程压力，pa；te为井外环境温度，k；λe为地层导热系数，w/(m
·
k)；fm为摩擦因子，无量纲；c
jm
为混合流体的恒压比热容，j/(kg
·
k)；c
pm
为焦耳-汤姆森系数，无量纲；f(t)为反映地层非稳态特征的函数。
[0149]
(3)任选一个管段长度
△
h，作为井筒分段的单元长度；
[0150]
(4)对于管段
△
h，假设一个该管段长度下的压降
△
p，并求出该管段的平均压力；
[0151]
(5)根据气井的温度分布和管段长度，计算管段内的平均温度；
[0152]
(6)求出该管段的平均压力和平均温度下的物性参数；
[0153]
(7)计算该管段流体的流体混合物的压力梯度
△
p/
△
h；
[0154][0155]
(8)根据压力梯度
△
p/
△
h和所选管段的长度
△
h确定管段的压降值
△
p’，校验该压降值与之前假设压降值间是否相近，若不满足精度要求，返回步骤(4)继续计算；
[0156]
(9)沿井筒逐段迭代计算；
[0157]
(10)通过内插法得到井筒沿程每个深度点的压力值。
[0158]
在实际应用中，井筒内的温度由于管外环境的传热自下而上逐渐下降，硫的相态自下而上也会出现液态硫向固态硫的转变，不同硫相态的井段应该分别进行分析。通过上述的井筒温压计算方法能得到井筒沿程温压分布，根据井筒指定深度处的温压值，结合硫溶解度模型可判断硫的析出位置(图2)。
[0159]
所述硫溶解度模型如下：
[0160][0161]
其中，cs为硫的溶解度，g/m3；ρg为天然气密度，kg/m3；t为井筒内温度，k。
[0162]
当气田地层温度很高时，析硫井段中硫的相态需要确定，硫相态可根据硫的熔点判断，硫的熔点与压力、天然气组分均有关系，采用woll对硫溶点的研究结果(图3)。以上为所述高含硫气井的井底压力模型的求解方法。
[0163]
以下以一口生产气井a井为例来说明本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法：
[0164]
步骤一：如图9所示，在pipesim软件界面中输入气井井口计算参数：产液量、水气比、体积含水率、产硫量、井口油压、井口温度等，其中，此处分别输入不产硫和产硫量0.5方/天两种情况进行对比。
[0165]
步骤二：运行结果：显示沿井筒压力、温度分布图。
[0166]
结果表明：如图10所示，井底压力比不考虑硫析出大，如图11所示，考虑硫析出时井筒温度变化不大。
[0167]
本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法对现有的高含硫气井井筒压力计算方法做了改进，提高了井筒内的各相截面占有率计算准确性，考虑了硫在井筒中不同相态下液硫和固硫在井筒内的分布情况的影响，使高含硫气井井筒压力计算结果更符合实际情况。
[0168]
本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法，针对高含硫气井井筒硫析出后将出现气-液-固三相流动，导致井筒压力计算精度低的问题，通过准确计算高含硫气井井筒压力分布，分析气井井底流压变化规律，能够为气井措施调整和提高气藏采收率提供理论依据。
[0169]
本发明实施例的高含硫气井井底流压确定方法考虑了高含硫气井生产过程中井筒内的多相流动条件考虑气井生产过程中井筒内气、水、油、硫的存在对井底压力计算的影响，以及井筒沿程的硫相态分布对井筒内压降计算的影响，能够更精确地计算高含硫气井的井底流压。
[0170]
实施例四
[0171]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种存储介质。
[0172]
在一个实施例中，本实施例的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0173]
s11，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0174]
s12，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0175]
s13，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的物性参数；
[0176]
s14，根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0177]
s15，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0178]
s16，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0179]
若是，则执行步骤s17；
[0180]
若否，则执行步骤s18；
[0181]
s17，按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值；
[0182]
s18，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步骤s13。
[0183]
在另一个实施例中，本实施例的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0184]
s21，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0185]
s22，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0186]
s23，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的密度和流速；
[0187]
s24，根据每个井筒单元中流体混合物的密度和流速计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0188]
s25，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0189]
s26，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0190]
若是，则执行步骤s27；
[0191]
若否，则执行步骤s28；
[0192]
s27，通过内插法，根据预设的压力梯度初值绘制井筒深度与压力之间的关系曲线；
[0193]
s28，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步骤s23。
[0194]
在另一个实施例中，本实施例的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0195]
(1)从井口算起，井口的流体流量、流体的物性参数、压力和温度等都是已知的；
[0196]
(2)计算气井沿程温度；
[0197]
结合井口压力和储层压力，首先，估算沿程压力分布，然后，根据以下温度梯度公式计算沿程温度：
[0198][0199]
其中，ti为井筒沿程温度，k；pi为井筒沿程压力，pa；te为井外环境温度，k；λe为地层导热系数，w/(m
·
k)；fm为摩擦因子，无量纲；c
jm
为混合流体的恒压比热容，j/(kg
·
k)；c
pm
为焦耳-汤姆森系数，无量纲；f(t)为反映地层非稳态特征的函数。
[0200]
(3)任选一个管段长度
△
h，作为井筒分段的单元长度；
[0201]
(4)对于管段
△
h，假设一个该管段长度下的压降
△
p，并求出该管段的平均压力；
[0202]
(5)根据气井的温度分布和管段长度，计算管段内的平均温度；
[0203]
(6)求出该管段的平均压力和平均温度下的物性参数；
[0204]
(7)计算该管段流体的流体混合物的压力梯度
△
p/
△
h；
[0205][0206]
(8)根据压力梯度
△
p/
△
h和所选管段的长度
△
h确定管段的压降值
△
p’，校验该压降值与之前假设压降值间是否相近，若不满足精度要求，返回步骤(4)继续计算；
[0207]
(9)沿井筒逐段迭代计算；
[0208]
(10)通过内插法得到井筒沿程每个深度点的压力值。
[0209]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器
(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0210]
可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0211]
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意可能的实现方式中的高含硫气井井底流压确定方法的步骤。
[0212]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0213]
实施例五
[0214]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种计算机设备。
[0215]
在一个实施例中，本实施例的计算机设备，其包括存储器和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0216]
s11，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0217]
s12，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0218]
s13，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的物性参数；
[0219]
s14，根据每个井筒单元中流体混合物的物性参数计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0220]
s15，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0221]
s16，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0222]
若是，则执行步骤s17；
[0223]
若否，则执行步骤s18；
[0224]
s17，按照调整后压力梯度计算井筒沿程每个深度点的压力值；
[0225]
s18，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步
骤s13。
[0226]
在另一个实施例中，本实施例的计算机设备，其包括存储器和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0227]
s21，根据高含硫气井井筒沿程的硫相态分布对高含硫气井井筒进行分段；
[0228]
s22，对于每一段井筒，以预设长度为单元，进一步对该井筒进行分段，得到多个井筒单元；
[0229]
s23，基于高含硫气井井筒温度分布和预设的压力梯度初值，计算每个井筒单元中流体混合物的密度和流速；
[0230]
s24，根据每个井筒单元中流体混合物的密度和流速计算每个井筒单元的实际压力梯度；
[0231]
s25，计算所述实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值；
[0232]
s26，判断每个井筒单元的实际压力梯度与预设的压力梯度初值之间的差值是否小于预设阈值：
[0233]
若是，则执行步骤s27；
[0234]
若否，则执行步骤s28；
[0235]
s27，通过内插法，根据预设的压力梯度初值绘制井筒深度与压力之间的关系曲线；
[0236]
s28，调整预设的压力梯度初值，并将调整后的压力梯度作为压力梯度初值返回步骤s23。
[0237]
在另一个实施例中，本实施例的计算机设备，其包括存储器和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下所示高含硫气井井底流压确定方法：
[0238]
(1)从井口算起，井口的流体流量、流体的物性参数、压力和温度等都是已知的；
[0239]
(2)计算气井沿程温度；
[0240]
结合井口压力和储层压力，首先，估算沿程压力分布，然后，根据以下温度梯度公式计算沿程温度：
[0241][0242]
其中，ti为井筒沿程温度，k；pi为井筒沿程压力，pa；te为井外环境温度，k；λe为地层导热系数，w/(m
·
k)；fm为摩擦因子，无量纲；c
jm
为混合流体的恒压比热容，j/(kg
·
k)；c
pm
为焦耳-汤姆森系数，无量纲；f(t)为反映地层非稳态特征的函数。
[0243]
(3)任选一个管段长度
△
h，作为井筒分段的单元长度；
[0244]
(4)对于管段
△
h，假设一个该管段长度下的压降
△
p，并求出该管段的平均压力；
[0245]
(5)根据气井的温度分布和管段长度，计算管段内的平均温度；
[0246]
(6)求出该管段的平均压力和平均温度下的物性参数；
[0247]
(7)计算该管段流体的流体混合物的压力梯度
△
p/
△
h；
[0248][0249]
(8)根据压力梯度
△
p/
△
h和所选管段的长度
△
h确定管段的压降值
△
p’，校验该压降值与之前假设压降值间是否相近，若不满足精度要求，返回步骤(4)继续计算；
[0250]
(9)沿井筒逐段迭代计算；
[0251]
(10)通过内插法得到井筒沿程每个深度点的压力值。
[0252]
上述存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，简称ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0253]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0254]
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。