适用于油气井的大流量多相流预测方法与流程

本发明涉及采油采气，更具体地说，涉及一种适用于油气井的大流量多相流预测方法。

背景技术：

1、近年来一些油气田或区块产水量较大的井越来越多，甚至单井日出水量达百方以上。通过开展高压气源井气举、高压氮气气举等现场工艺试验后，发现运用高压气举能够取得较好效果。目前采用光油管气举，对于井底压力低，积液严重的气井，启动压差大，举升效果差，这就需要考虑采用气举阀降低启动压差。但还存在很多问题，如一口气井的最佳注气位置、最佳注气压力、最佳注气量等还缺乏科学计算方法。究其根本原因是现有的气液两相多相流计算方法针对大水量条件下多相流计算的不够准确。

2、准确的预测倾斜井筒压降变化不仅是进行油气井自喷、人工举升产量预测和参数优化设计的基础和依据，是采油采气工程研究中一项重要的工作和任务，也是合理高效开发油田的决定性因素之一。因此，开展高产液倾斜井井筒多相流压力预测方法的研究对目标油气田制定合理工作制度、高效开发具有重要指导意义。目前的多相流压力计算方法均还存在一些不够完善的地方，例如，现有多相管流压力计算方法大多为经验、半经验方法，且均是在一定的试验范围内得到的，超出这个范围后计算结果不能保证，使用方法具有较大局限性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种适用于油气井的大流量多相流预测方法，能够提高计算的准确率，有利于准确的预测倾斜井筒压降变化。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种适用于油气井的大流量多相流预测方法，包括以下步骤：

3、s1、获取不同倾斜角度、产液量及产气量下的多相管流试验数据；

4、s2、对步骤s1的试验数据进行分析处理，获取不同倾斜角度对于持液率、压降以及流流态的影响；

5、s3、根据步骤s2获取的分析处理结果，对mukherjee-brill的持液率和压降的计算方法重新拟合。

6、按上述方案，所述步骤s3中重新拟合后的持液率计算方法如下：

7、

8、

9、其中：hl持液率；nd管道直径准数；nl液体粘度；ngv气体流速；nlv液体流速；d管道直径；ρl液体密度；σ表面张力；c1＝-12.777，c2＝-6.430，c3＝2.478，c4＝1.704，c5＝0.497，c6＝0.207，c7＝0.726，c8＝-0.352。

10、按上述方案，所述压降的计算方法如下：

11、

12、其中：ρm混合密度；θ管道与水平夹角；fm混合摩擦系数；vm混合速度；d管道直径；vsg表观气速；p压力。

13、按上述方案，所述试验数据包括了不同倾斜角度下的持液率数据、压降数据和流型流态数据。

14、按上述方案，所述持液率数据包括了同以液体流量和不同气体流量、不同倾斜角度下的试验数据。

15、按上述方案，所述压降数据包括了同一液体流量和不同气体流量、不同倾斜角度下的压降数据以及不同液体流量下的压降数据。

16、按上述方案，所述流型流态数据包括了同一液量下，不同气量和不同倾斜角度下的流型流态数据。

17、按上述方案，所述步骤s2中的分析处理结果包括了不同条件下所获取的相应数据对应的折线图及流型流态图。

18、实施本发明的适用于油气井的大流量多相流预测方法，具有以下有益效果：

19、通过持液率和压降计算方法验证研究，可知在大液量、较高气液比实验范围内，各种计算方法的计算误差均较大。鉴于此，本研究将展开mukherjee-brill方法基础上多相流新模型的研究。鉴于持液率的预测准确性对压降预测影响较大，即持液率预测准确了，压降预测准确性也会大大提高。本发明基于大液量气液两相流实验持液率等数据对mukherjee-brill的持液率计算方法进行了重新拟合，采用新方法进行多相管流压降预测，该方法在产液量大、气液比较宽的范围内预测平均相对误差小，预测结果稳定，可用于现场多相管流压力分布预测。

技术特征：

1.一种适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述步骤s3中重新拟合后的持液率计算方法如下：

3.根据权利要求1所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述压降的计算方法如下：

4.根据权利要求1所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述试验数据包括了不同倾斜角度下的持液率数据、压降数据和流型流态数据。

5.根据权利要求4所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述持液率数据包括了同以液体流量和不同气体流量、不同倾斜角度下的试验数据。

6.根据权利要求4所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述压降数据包括了同一液体流量和不同气体流量、不同倾斜角度下的压降数据以及不同液体流量下的压降数据。

7.根据权利要求4所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述流型流态数据包括了同一液量下，不同气量和不同倾斜角度下的流型流态数据。

8.根据权利要求1所述的适用于油气井的大流量多相流预测方法，其特征在于，所述步骤s2中的分析处理结果包括了不同条件下所获取的相应数据对应的折线图及流型流态图。

技术总结
本发明涉及一种适用于油气井的大流量多相流预测方法，包括以下步骤：S1、获取不同倾斜角度、产液量及产气量下的多相管流试验数据；S2、对步骤S1的试验数据进行分析处理，获取不同倾斜角度对于持液率、压降以及流流态的影响；S3、根据步骤S2获取的分析处理结果，对Mukherjee‑Brill的持液率和压降的计算方法重新拟合。采用本发明方法进行多相管流压降预测，该方法在产液量大、气液比较宽的范围内预测平均相对误差小，预测结果稳定，可用于现场多相管流压力分布预测。

技术研发人员：陈龙,褚晓丹,黄生霞,王春枭,李波,赵鹏
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15