本發(fā)明涉及致密氣的開采與制度優(yōu)化，屬于致密氣排采領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、致密氣田油氣資源素以“三低”著稱，即低滲、低壓、低豐度，初期開發(fā)時，儲層壓力較高，生產(chǎn)效果較好，但隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，儲層壓力逐漸降低，產(chǎn)量也隨之減少。
2、在致密氣氣田的開發(fā)過程中，氣井積液是一個常見且棘手的問題，尤其在低壓階段更為突出，由于致密氣儲層的低滲透特性，氣體流動速度較慢，不足以攜帶產(chǎn)生的凝析水和地層水，這些液體就會在井筒內(nèi)積聚，積液增加了井底回壓，阻礙了天然氣從儲層流入井筒，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低，嚴(yán)重的積液可能導(dǎo)致氣井出現(xiàn)“喘息”現(xiàn)象，即氣井在一段時間內(nèi)能夠正常生產(chǎn)，但隨后因積液過多而被迫停止，直到液體自然排出或采取措施處理后才能恢復(fù)生產(chǎn)，不僅如此長期積液可能會對井下設(shè)備造成腐蝕或其他形式的損害，增加維修成本和風(fēng)險。
3、為了解決氣井積液問題，氣舉排水作為一種有效的提升方法被廣泛應(yīng)用于致密氣氣田中，氣舉排水通過向井筒注入高壓氣體，利用氣體膨脹形成的推力將積液從井底推升至地面，從而恢復(fù)和保持氣井的正常生產(chǎn)，然而如何根據(jù)氣井積液程度判斷氣舉的速率和工藝總時長仍未有明確的指導(dǎo)方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的：為了解決目前致密氣開采領(lǐng)域中存在氣舉注入氣量不合理、氣舉時長過長等問題，需要設(shè)計出一種根據(jù)氣井積液程度合理給出氣舉速率和工藝總時長的新方法。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種基于積液動態(tài)變化的氣舉工藝設(shè)計新方法，該技術(shù)包括下列步驟：
3、s100：對于每一個時刻，假設(shè)一個注氣量qg注入油套環(huán)空中，在氣舉排水的第n時刻，井筒油管的第j段時，利用hagedorn-brown法計算該節(jié)點處的壓力為p(n，j)并計算該點的vsg(n，j)、vs1(n，j)和h1(n，j)的值，其中液體表觀流速定義為vs1＝qw/a，其單位限定為m/s，qw為日產(chǎn)水，其單位限定為m3/s，a為油管截面積，其單位限定為m，氣體表觀流速定義為vsg＝qscbg/a，其單位限定為m/s，qsc為日產(chǎn)氣，單位限定為m3/s，其中天然氣的體積系數(shù)的表達(dá)式為bg的單位為無因次，z為偏差因子，單位為無因次，psc為標(biāo)況壓力，單位限定為mpa，p為氣藏壓力，單位限定為mpa，計算hl需要四個無因次參數(shù)，分別為無因次氣體流速無因次液體流速無因次流體粘度無因次管徑其中ρg為氣體密度，其表達(dá)式為單位限定為kg/m3，ρl為液體密度，其表達(dá)式為ρl＝1000γw，單位限定為kg/m3。
4、s200：得到氣舉啟動壓力，其值由式p啟動＝p柱塞+p油壓+p摩擦+ρmgh確定，其中柱塞運動壓力由柱塞本身材料及大小確定，油壓為氣井井口測量得到，沿程摩擦阻力由式p摩擦＝fmh得到，其中摩阻系數(shù)fm由式得到，單位為無因次，其中雷諾數(shù)rem由式所得，單位為無因次，vm、ρm、um分別為混合物速度、密度和粘度，其中vm由式vm＝vsg+vsl獲取，單位限定為m/s，ρm由式ρm＝ρ1h1+ρg(1-h1)獲取，單位限定為kg/m3，um由式獲取，單位限定為pa·s，持液率的獲取步驟見s100。
5、s300：得到注氣過程中氣井積液量與高度變化，首先記注氣前一刻積液量為v1＝(pc-pt)(1+0.00008h)*100*at，根據(jù)伯努利方程(1+kht)pt+htρ＝(1+khc)pc+hcρ推得油管液柱高度為pt為油壓、pc為套壓、at為油管截面積、ac為套管截面積，k為系數(shù)，其值為0.00008，ρ為液體密度，再根據(jù)hc＝h-hc和ht＝h-ht得到ht、hc、ht、hc，hc為套管液柱高度，ht為油管非液柱高度，hc為套管非液柱高度，此時油管動液面壓力為pt1＝pt(1+0.00008ht)，井底油壓為pt2＝pt1+0.01ht，油管井筒上方氣柱平均壓力為pavt1＝(pt+pt1)/2，油管積液量為vt液柱＝ht*at，記nrtt＝pavt1*vt液柱，套管動液面壓力為pc1＝pc(1+0.00008hc)，井底套壓為pc2＝pc1+0.01hc，套管井筒上方氣柱平均壓力為pavc1＝(pc+pc1)/2，套管積液量為vc液柱＝hc*ac，記nrtc＝pavtc*vc液柱，此時井底壓力為pwf＝(pt2+pc2)/2，下一時刻地層進(jìn)氣、液量為qw＝qsc*wgr，積液量變化為vl＝vl+qw/60/24，nrttg＝0.101*qsc*10000/60/24*rr，nrtcg＝0.101*qsc*10000/60/24*(1-rr)，此時新的油管、套管靜氣柱平均壓力pavt1＝nrtt/vt液柱、pavc1＝nrtc/vt液柱，此時新的油壓、套壓為pt＝pavt1(1-0.00008*ht/2)、pc＝pavc1(1-0.00008*hc/2)，此時新的井底油壓、井底套壓為pt2＝pt1+0.01ht、pc2＝pc1+0.01hc，新的井底壓力為pwf＝(pt2+pc2)/2，將新的pt，pc，vl重復(fù)上述步驟得到新的得到ht、hc、ht、hc，進(jìn)而得到不同時刻下的ht、hc、ht、hc，以上液量單位為m3，氣量單位為104/m3，壓力單位為mpa，高度單位為m，截面積單位為m2，密度單位符號kg/m3。
6、s400：根據(jù)不同井型采取不同臨界攜液模型來判斷是否能攜液生產(chǎn)，在直井中采用王毅忠模型在水平井中采用譚曉華模型式中v為臨界攜液流速，單位限定為m/s，σ為表面張力，單位限定為n/m，ρl為液體密度，單位限定為kg/m3，ρg為氣體密度，單位限定為kg/m3，μg為氣體粘度，單位限定為pa·s，d為油管管徑，單位限定為m，qs1為日產(chǎn)水量，單位限定為m3/d，θ為井斜角度，單位限定為°，如果此時經(jīng)過氣舉可以達(dá)到自生產(chǎn)攜液，那么則停止氣舉達(dá)到工藝經(jīng)濟(jì)降本增效的目的，此時刻即為氣舉工藝的總時長。
1.一種基于積液動態(tài)變化的氣舉工藝設(shè)計新方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：