一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的這種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置和方法，能通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法對(duì)產(chǎn)水氣井是否積液進(jìn)行預(yù)判，并將預(yù)判的結(jié)果傳給工作人員，方便氣井生產(chǎn)管理，保證氣井的正常運(yùn)行，且該預(yù)判方法得到的預(yù)判結(jié)果準(zhǔn)確，與實(shí)際誤差小，可運(yùn)用于實(shí)際。測(cè)試過程中計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄節(jié)流器節(jié)流嘴前后壓力、溫度以及氣罐出口壓力，利用儲(chǔ)氣罐壓力下降曲線計(jì)算流量，利用現(xiàn)有理論再次計(jì)算多相流流量，用擬合的方法修正理論計(jì)算公式；通過修正方法計(jì)算出多相流情況下的流量，最后將積液點(diǎn)與對(duì)應(yīng)多相流狀況進(jìn)行對(duì)應(yīng)，找出積液點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多相流相關(guān)參數(shù)，如氣水比、節(jié)流嘴尺寸、泡排劑加注量、節(jié)流嘴出入口壓比等。
【專利說明】
一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置和方法，特別是涉及一種采用實(shí)驗(yàn)?zāi)?擬手段預(yù)判產(chǎn)水氣井是否積液的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 積液的形成過程，即利用采氣是通過油管向外產(chǎn)出的過程中，因氣井的產(chǎn)量低，流 速小，部份液體從氣體中滑脫下落，氣體不能將這部份液體帶出井外，而積存在油管中，使 油管內(nèi)液柱高于油套環(huán)空的液柱；油、套管在井底連通，并且壓力相等，所以表現(xiàn)為環(huán)空的 井口壓力高于油管的井口壓力。當(dāng)油套壓差逐漸增大時(shí)，說明油管內(nèi)積液在油管中形成的 液柱在升高，對(duì)地層形成的回壓增大，造成氣產(chǎn)量下降，并慢慢停產(chǎn)。
[0003] 在氣井采氣過程中，往往由于井下壓力過高而采用井下節(jié)流器，以控制氣井壓力 和產(chǎn)氣量。氣井積液與否直接影響氣井產(chǎn)氣量，甚至氣井是否水淹，這些不確定性問題給氣 井生產(chǎn)管理、生產(chǎn)制度造成不可預(yù)見性因素，嚴(yán)重影響氣井的正常運(yùn)行。
[0004] 目前關(guān)于氣井是否積液或水淹的預(yù)判方法均采用理論計(jì)算進(jìn)行，然而由于井下節(jié) 流器節(jié)流嘴尺寸大小、氣井含水量、氣體壓力、節(jié)流嘴出入口壓比、泡排劑加注量等方面的 影響，使得理論計(jì)算難以與實(shí)際相符，即使理論計(jì)算進(jìn)行預(yù)判也存在很大誤差，難以運(yùn)用于 實(shí)際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于氣井是否積液或水淹難以準(zhǔn)確預(yù)判的問題。
[0006] 為此，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，包括如下步驟：步驟 一，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，分別采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單相氣體的流 量，記錄為Qt，以及氣水兩相流的流量，記錄為Qdt;
[0007] 步驟二，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的節(jié)流 嘴的嘴前壓力P1、嘴后壓力p 2、嘴前溫度T0;
[0008] 步驟三，利用單向氣流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單向 氣流的理論氣流量Qv，利用氣水兩相流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器 的氣水兩相流理論流量Q sc;
[0009] 步驟四，采用擬合的方法，用Qt對(duì)單向氣流的理論氣流量Qv進(jìn)行修正，同時(shí)，用Qdt 對(duì)氣水兩相流的理論流量Qsc進(jìn)行修正，并計(jì)算出修正后的單向氣流量和修正后的氣水兩相 流的流量；
[0010] 步驟五，采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的單相氣體的流量，與修正后的單 向氣流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液；
[0011] 采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的氣水兩相流的流量，與修正后的氣水兩相 流的流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液。
[0012] 步驟三中所述的單向氣流的理論計(jì)算公式如下所示，
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
[0025] 其中，P1為嘴前壓力、p2為嘴后壓力、To為嘴前溫度，k為氣體常數(shù)，k=l .4, yg為天 然氣相對(duì)密度，Z1為入口壓縮因子，d為節(jié)流嘴直徑，
[0028] S=Hk,
[0026]
[0027]
[0029] 其中，A為節(jié)流嘴面積，μ為流量系數(shù)。
[0030] -種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐，空氣壓縮機(jī)通過氣體 止回閥連接儲(chǔ)氣罐的入口，儲(chǔ)氣罐的出口通過氣罐出口截止閥連接有機(jī)玻璃管的一端，有 機(jī)玻璃管垂直于地面放置，有機(jī)玻璃管的另一端連接U型管的入口，U型管的出口朝向地面， U型管的出口連接回流管，回流管上設(shè)有出口節(jié)流閥；
[0031] 有機(jī)玻璃管與出口截止閥之間的管線上連接有液體輸送管線，液體輸送管線的出 口端伸入水箱，液體輸送管線上串接有液體止回閥、計(jì)量栗，計(jì)量栗設(shè)在靠近水箱一端；
[0032] 有機(jī)玻璃管的頂端出口段外壁上安裝有出口壓力變送器，有機(jī)玻璃管的下段外壁 上安裝有嘴后溫度變送器、嘴后壓力變送器、嘴前溫度變送器、嘴前壓力變送器，嘴后溫度 變送器和嘴后壓力變送器關(guān)于有機(jī)玻璃管的軸向中心線對(duì)稱設(shè)置，嘴前溫度變送器、嘴前 壓力變送器位于嘴后溫度變送器、嘴后壓力變送器的下方，且嘴前溫度變送器和嘴前壓力 變送器關(guān)于有機(jī)玻璃管的軸向中心線對(duì)稱設(shè)置；
[0033]出口壓力變送器、嘴后溫度變送器、嘴后壓力變送器、嘴前溫度變送器、嘴前壓力 變送器均電連接著數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱電連接著計(jì)算機(jī)；
[0034] 嘴后溫度變送器、嘴前溫度變送器之間的有機(jī)玻璃管內(nèi)置有模擬節(jié)流器。
[0035] 所述有機(jī)玻璃管由多節(jié)有機(jī)玻璃管通過法蘭盤連接組成。
[0036]所述嘴后溫度變送器、嘴后壓力變送器、嘴前溫度變送器、嘴前壓力變送器均安裝 在法蘭盤上。
[0037] 所述有機(jī)玻璃管與U型管的入口通過法蘭盤連接，出口壓力變送器安裝在該法蘭 盤上。
[0038] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置和方法，能通 過實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法對(duì)產(chǎn)水氣井是否積液進(jìn)行預(yù)判，并將預(yù)判的結(jié)果傳給工作人員，方便氣井 生產(chǎn)管理，保證氣井的正常運(yùn)行，且該預(yù)判方法得到的預(yù)判結(jié)果準(zhǔn)確，與實(shí)際誤差小，可運(yùn) 用于實(shí)際。
[0039]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0040] 圖1是產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 附圖標(biāo)記說明：1、空氣壓縮機(jī);2、氣體止回閥；3、出口節(jié)流閥;4、儲(chǔ)氣罐;5、嘴前溫 度變送器;6、模擬節(jié)流器;7、嘴后溫度變送器;8、回流管;9、U型管；10、出口壓力變送器；11、 有機(jī)玻璃管；12、嘴后壓力變送器；13、嘴前壓力變送器；14、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱；15、計(jì)算機(jī)；16、水 箱;17、計(jì)量栗;18、液體止回閥；19、氣罐出口截止閥；20、液體輸送管線。
【具體實(shí)施方式】 [0042] 實(shí)施例1:
[0043]為了解決采用理論計(jì)算方法難以預(yù)判產(chǎn)水氣井是否積液的問題，本實(shí)施例提供了 一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，包括如下步驟:步驟一，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn) 裝置，分別采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單相氣體的流量，記錄為Q t，以及氣水兩相流的 流量，記錄為Qdt;
[0044] 步驟二，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的節(jié)流 嘴的嘴前壓力P1、嘴后壓力p 2、嘴前溫度To;
[0045] 步驟三，利用單向氣流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單向 氣流的理論氣流量Qv，利用氣水兩相流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器 的氣水兩相流理論流量Q sc;
[0046]步驟四，采用擬合的方法，用Qt對(duì)單向氣流的理論氣流量Qv進(jìn)行修正，同時(shí)，用Qdt 對(duì)氣水兩相流的理論流量Qsc進(jìn)行修正，并計(jì)算出修正后的單向氣流量和修正后的氣水兩相 流的流量；
[0047]步驟五，采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的單相氣體的流量，與修正后的單 向氣流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液；
[0048]采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的氣水兩相流的流量，與修正后的氣水兩相 流的流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液。
[0049]測(cè)試過程中計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄節(jié)流器節(jié)流嘴前后壓力、溫度以及氣罐出口壓力，利 用儲(chǔ)氣罐壓力下降曲線計(jì)算流量，利用現(xiàn)有理論再次計(jì)算多相流流量，用擬合的方法修正 理論計(jì)算公式;通過修正方法計(jì)算出多相流情況下的流量，最后將積液點(diǎn)與對(duì)應(yīng)多相流狀 況進(jìn)行對(duì)應(yīng)，找出積液點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多相流相關(guān)參數(shù)，如氣水比、節(jié)流嘴尺寸、泡排劑加注量、節(jié) 流嘴出入口壓比等。
[0050] 實(shí)施例2:
[00511在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，步驟三中所述的單向氣流的理論計(jì)算公式如下所示，
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056]
[0057]
[0058] 其中，k為氣體常數(shù)，k = 1.4。
[0059] 實(shí)施例3:
[0060]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，步驟三中所述的氣水兩相氣流的理論計(jì)算公式如下所示，
[0061]
[0062]
[0063]
[0064]
[0065] 其中，P1為嘴前壓力、p2為嘴后壓力、To為嘴前溫度，k為氣體常數(shù)，k=l .4, yg為天 然氣相對(duì)密度，Z1為入口壓縮因子，d為節(jié)流嘴直徑，
[0066]
[0067]
[0068] 實(shí)施例4:
[0069] 在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，S=yA，其中，A為節(jié)流嘴面積，μ為流量系數(shù)。
[0070] 實(shí)施例5:
[0071] 本實(shí)施例提供了如圖1所示的一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，包括空氣壓縮機(jī) 1、儲(chǔ)氣罐4，空氣壓縮機(jī)1通過氣體止回閥2連接儲(chǔ)氣罐4的入口，儲(chǔ)氣罐4的出口通過氣罐出 口截止閥19連接有機(jī)玻璃管11的一端，有機(jī)玻璃管11垂直于地面放置，有機(jī)玻璃管11的另 一端連接U型管9的入口，U型管9的出口朝向地面，U型管9的出口連接回流管8,回流管8上設(shè) 有出口節(jié)流閥3;
[0072]有機(jī)玻璃管11與出口截止閥19之間的管線上連接有液體輸送管線20,液體輸送管 線20的出口端伸入水箱16，液體輸送管線20上串接有液體止回閥18、計(jì)量栗17，計(jì)量栗17設(shè) 在靠近水箱16-端；
[0073]有機(jī)玻璃管11的頂端出口段外壁上安裝有出口壓力變送器10,有機(jī)玻璃管11的下 段外壁上安裝有嘴后溫度變送器7、嘴后壓力變送器12、嘴前溫度變送器5、嘴前壓力變送器 13,嘴后溫度變送器7和嘴后壓力變送器12關(guān)于有機(jī)玻璃管11的軸向中心線對(duì)稱設(shè)置，嘴前 溫度變送器5、嘴前壓力變送器13位于嘴后溫度變送器7、嘴后壓力變送器12的下方，且嘴前 溫度變送器5和嘴前壓力變送器13關(guān)于有機(jī)玻璃管11的軸向中心線對(duì)稱設(shè)置；
[0074]出口壓力變送器10、嘴后溫度變送器7、嘴后壓力變送器12、嘴前溫度變送器5、嘴 前壓力變送器13均電連接著數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱14,數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱14電連接著計(jì)算機(jī)15;
[0075]嘴后溫度變送器7、嘴前溫度變送器5之間的有機(jī)玻璃管11內(nèi)置有模擬節(jié)流器6。
[0076]實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉氣罐出口截止閥19，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)I，為儲(chǔ)氣罐4充氣，當(dāng)充氣壓力 達(dá)到Pc時(shí)，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)1，氣體止回閥2自動(dòng)關(guān)閉，之后選擇待測(cè)試的節(jié)流嘴裝入節(jié)流器 內(nèi)，并將節(jié)流器裝入有機(jī)玻璃管11內(nèi)，連接好管路系統(tǒng)，確保管路各處密封良好，全開出口 節(jié)流閥3，同時(shí)向水箱16內(nèi)充滿水。
[0077]測(cè)試開始時(shí)，首先進(jìn)行單相氣體測(cè)試，緩慢開啟氣罐出口截止閥19,待節(jié)流嘴出入 口壓力基本穩(wěn)定后，調(diào)小出口節(jié)流閥3開度，同時(shí)監(jiān)視計(jì)算機(jī)獲取的節(jié)流嘴出入口壓力比i， 待壓比穩(wěn)定后，停止調(diào)節(jié)；測(cè)試出節(jié)流器出入口壓力、溫度參數(shù)并自動(dòng)存儲(chǔ)起來;測(cè)試過程 中儲(chǔ)氣罐壓力Pc逐漸下降，壓力下降的時(shí)間歷程被嘴前壓力變送器完整記錄下來，因氣罐 體積大，放氣過程為等溫過程，由此可推算氣罐放氣過程中的氣流量與時(shí)間的關(guān)系為：
[0078] 式中：Qt為tl~t2時(shí)刻之間平均氣流量；
[0079] ptlStl時(shí)刻氣罐對(duì)應(yīng)壓力；
[0080] pt2為t2時(shí)刻氣罐對(duì)應(yīng)壓力；
[0081] VQ為儲(chǔ)氣罐體積；
[0082] Po為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?br>[0083] 上述采用嘴前壓力傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)隨著時(shí)間歷程的變化進(jìn)而反向推算實(shí)驗(yàn)過 程中經(jīng)過節(jié)流器的流量；
[0084] 另外對(duì)于單相氣體經(jīng)過節(jié)流孔，其流量與相關(guān)參數(shù)存在下列關(guān)系：
[0085] 當(dāng)^-〉Q'528時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)過節(jié)流嘴的體積流量
[0086]
[0087]
[0088]
[0089]
[0090] S，節(jié)流嘴有效面積/m2,（S = yA，A為節(jié)流嘴面積，μ流量系數(shù)μ〈1);
[0091] P1，嘴前壓力/Pa;
[0092] p2，嘴后壓力/Pa;
[0093] To，嘴前溫度/CO;
[0094] R，R = 287.1J/(Kg.K)
[0095] 單相氣流的理論計(jì)算氣流量Qv與實(shí)測(cè)氣流量Qt之間存在差異，這樣就可以采用實(shí) 測(cè)氣流量Qt對(duì)理論計(jì)算氣流量Qv進(jìn)行修正，這樣可以得到在不同壓力下的修正系數(shù)，
[0096] Qt = f ( Φ )Qv
[0097] 式中：f( Φ )為單相氣體理論計(jì)算流量修正函數(shù)，Φ為壓比；
[0098] 依據(jù)上述方式，測(cè)試完單相氣體后，進(jìn)行氣水兩相測(cè)試，測(cè)試過程中的氣流量計(jì)量 獲得方式與單相氣體測(cè)試一致，而測(cè)試過程中的兩相流理論氣量方式為：
[0099]
[0100]
[0101]
[0102]
[0103]
[0104]
[0105]
[0106] Zi入口壓縮因子；
[0107] Cd = 0.865;(是計(jì)算壓縮因子的常數(shù)）
[0108] d為節(jié)流嘴直徑；
[0109]多相氣流的理論計(jì)算氣流量Qsc與實(shí)測(cè)氣流量Qdt之間存在差異，這樣就可以采用 實(shí)測(cè)氣流量Qdt對(duì)多相理論計(jì)算氣流量Qsc進(jìn)行修正，這樣可以得到在不同壓力下的修正系 數(shù)，
[0110] Qdt = g( φ )Qsc
[0111] 式中：g( Φ )為多相氣體理論計(jì)算流量修正函數(shù)，Φ為壓比；
[0112] 利用上述方法便可以對(duì)現(xiàn)有多相氣體理論計(jì)算流量進(jìn)行修正，將積液現(xiàn)象與通過 修正獲得的氣流量進(jìn)行比對(duì)，從而獲得積液預(yù)判方法。
[0113] 發(fā)明原理：
[0114] 根據(jù)圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用儲(chǔ)氣罐壓力下降時(shí)間歷程算出的氣流量 與現(xiàn)有理論計(jì)算出的氣流量獲得關(guān)于壓比的修正函數(shù)，實(shí)際運(yùn)用時(shí)，采用理論計(jì)算值與修 正函數(shù)相乘獲得準(zhǔn)確的單相與多相狀況下的氣流量，此氣量與對(duì)應(yīng)積液現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比，從 而預(yù)判含水氣井是否積液。
[0115] 根據(jù)圖1所示模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，搭建好實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉氣罐出口 截止閥，啟動(dòng)空壓機(jī)，為儲(chǔ)氣罐充氣，充氣壓力達(dá)到0.8MPa時(shí)，關(guān)閉空壓機(jī)，氣體止回閥自動(dòng) 關(guān)閉;之后選擇待測(cè)試節(jié)流嘴裝入節(jié)流器內(nèi)，并將節(jié)流器裝入有機(jī)玻璃管內(nèi)，連接好管路系 統(tǒng)，確保管路各處密封良好，全開出口節(jié)流閥，同時(shí)向水箱內(nèi)充滿水；
[0116] 測(cè)試過程中計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄節(jié)流器節(jié)流嘴前后壓力、溫度以及氣罐出口壓力，利 用儲(chǔ)氣罐壓力下降曲線計(jì)算流量，利用現(xiàn)有理論再次計(jì)算多相流流量，用擬合的方法修正 理論計(jì)算公式;通過修正方法計(jì)算出多相流情況下的流量，最后將積液點(diǎn)與對(duì)應(yīng)多相流狀 況進(jìn)行對(duì)應(yīng)，找出積液點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多相流相關(guān)參數(shù)，如氣水比、節(jié)流嘴尺寸、泡排劑加注量、節(jié) 流嘴出入口壓比等。
[0117] 實(shí)施例6:
[0118]在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，為了安裝拆卸方便，所述有機(jī)玻璃管11由多節(jié)有機(jī)玻璃管通 過法蘭盤連接組成;所述嘴后溫度變送器7、嘴后壓力變送器12、嘴前溫度變送器5、嘴前壓 力變送器13均安裝在法蘭盤上;所述有機(jī)玻璃管11與U型管9的入口通過法蘭盤連接，出口 壓力變送器10安裝在該法蘭盤上。
[0119]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡 是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部 件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，分別采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單相 氣體的流量，記錄為Qt，W及氣水兩相流的流量，記錄為Qdt; 步驟二，利用產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，采集流經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的節(jié)流嘴的 嘴前壓力P1、嘴后壓力P2、嘴前溫度To; 步驟Ξ，利用單向氣流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的單向氣流 的理論氣流量Qv，利用氣水兩相流的理論計(jì)算公式，計(jì)算得到經(jīng)該裝置內(nèi)模擬節(jié)流器的氣 水兩相流理論流量Qsc; 步驟四，采用擬合的方法，用Qt對(duì)單向氣流的理論氣流量Qv進(jìn)行修正，同時(shí)，用Qdt對(duì)氣水 兩相流的理論流量Qsc進(jìn)行修正，并計(jì)算出修正后的單向氣流量和修正后的氣水兩相流的流 量； 步驟五，采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的單相氣體的流量，與修正后的單向氣 流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液； 采集氣井采氣現(xiàn)場(chǎng)流經(jīng)氣井內(nèi)節(jié)流器的氣水兩相流的流量，與修正后的氣水兩相流的 流量進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)值一致，說明產(chǎn)水氣井無積液，否則，產(chǎn)水氣井內(nèi)有積液。2. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于，步驟Ξ中所述的 單向氣流的理論計(jì)算公式如下所示， P.) 當(dāng)^>()·528時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)過節(jié)流嘴的體積流量 八1當(dāng)^ α528時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)過節(jié)流嘴的體積流量 η其中，S為節(jié)流嘴有效面積/m2，pi為嘴前壓力、Ρ2為嘴后壓力、To為嘴前溫度，其中，k為氣體常數(shù)，k=1.4。3. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于，步驟Ξ中所述的 氣水兩相氣流的理論計(jì)算公式如下所示， 當(dāng)·0·528 '標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)過節(jié)流嘴的體積流量 巧當(dāng)^ ^ 〇·528，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)過節(jié)流嘴的體積流量 巧1其中，Ρ1為嘴前壓力、Ρ2為嘴后壓力、Τ'日為嘴前溫度，k為氣體常數(shù)，k=1.4, 丫 g為天然氣 相對(duì)密度，&為入口壓縮因子，d為節(jié)流嘴直徑，，Ww為氣液混合物質(zhì)量，Wg為氣體質(zhì)量,GWR為氣水比。4. 如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法，其特征在于， 8 = μΑ， 其中，A為節(jié)流嘴面積，μ為流量系數(shù)。5. -種產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括空氣壓縮機(jī)（1)、儲(chǔ)氣罐(4)，空 氣壓縮機(jī)(1)通過氣體止回閥（2)連接儲(chǔ)氣罐(4)的入口，儲(chǔ)氣罐(4)的出口通過氣罐出口截 止閥（19)連接有機(jī)玻璃管（11)的一端，有機(jī)玻璃管（11)垂直于地面放置，有機(jī)玻璃管（11) 的另一端連接U型管（9)的入口，U型管（9)的出口朝向地面，U型管（9)的出口連接回流管 (8)，回流管(8)上設(shè)有出口節(jié)流閥（3); 有機(jī)玻璃管（11)與出口截止閥（19)之間的管線上連接有液體輸送管線(20)，液體輸送 管線（20)的出口端伸入水箱（16)，液體輸送管線（20)上串接有液體止回閥（18)、計(jì)量累 (17)，計(jì)量累(17)設(shè)在靠近水箱(16)-端； 有機(jī)玻璃管（11)的頂端出口段外壁上安裝有出口壓力變送器（10)，有機(jī)玻璃管（11)的 下段外壁上安裝有嘴后溫度變送器(7)、嘴后壓力變送器（12)、嘴前溫度變送器巧）、嘴前壓 力變送器（13)，嘴后溫度變送器(7)和嘴后壓力變送器（12)關(guān)于有機(jī)玻璃管（11)的軸向中 屯、線對(duì)稱設(shè)置，嘴前溫度變送器(5)、嘴前壓力變送器（13)位于嘴后溫度變送器(7)、嘴后壓 力變送器（12)的下方，且嘴前溫度變送器(5)和嘴前壓力變送器（13)關(guān)于有機(jī)玻璃管（11) 的軸向中屯、線對(duì)稱設(shè)置； 出口壓力變送器（10)、嘴后溫度變送器（7)、嘴后壓力變送器（12)、嘴前溫度變送器 (5)、嘴前壓力變送器（13)均電連接著數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱（14)，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)箱（14)電連接著計(jì)算機(jī) (15); 嘴后溫度變送器（7)、嘴前溫度變送器（5)之間的有機(jī)玻璃管（11)內(nèi)置有模擬節(jié)流器 (6)。6. 如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述有機(jī)玻璃管（11) 由多節(jié)有機(jī)玻璃管通過法蘭盤連接組成。7. 如權(quán)利要求6所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述嘴后溫度變送器 (7)、嘴后壓力變送器(12)、嘴前溫度變送器(5)、嘴前壓力變送器(13)均安裝在法蘭盤上。8. 如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)水氣井積液預(yù)判實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述有機(jī)玻璃管（11) 與U型管(9)的入口通過法蘭盤連接，出口壓力變送器(10)安裝在該法蘭盤上。
【文檔編號(hào)】G01F23/22GK105841775SQ201610320447
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】解永剛, 徐勇, 田喜軍, 曹成壽, 胡康, 解亞鵬, 馬玉賓, 季偉, 劉建生, 王升, 宋淵娟, 王華軍, 張玉華, 李丹, 王磊
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣股份有限公司