[发明专利]一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法和装置

说明书

本发明涉及一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法和装置，属于油气井开采领域。本发明在假设的节流器入口压力p1下，计算节流器入口压力p1和喉部压力p2(i)对应的气液混合物比容，然后利用混合物比容计算喉部压力p2(i)对应的单位时间通过喉部的气液混合物质量M(i)，从而得到单位时间通过喉部的气液混合物质量的理论值M，通过反复调整节流器入口压力p1，直至单位时间通过喉部的气液混合物质量的理论值M和实际值M0满足一定精度，最终得到节流器入口压力p1。该方法本质是迭代数值求解。基于所述计算方法，发明了一套井下节流气井节流器入口压力计算装置。本发明所提出的方法和装置解决了节流器入口压力计算的难题，具有简单、经济实用的特点。

技术领域

本发明涉及气井开采领域，是关于一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法和装置。

背景技术

气井井下节流技术将井下节流器置于油管某一适当位置来实现井筒节流降压，并充分利用地热加温，使节流后气流温度高于水合物生成初始温度，从而达到降低地面管线压力，取消地面加热保温装置，节省注醇管道和注醇设备的投资以及水合物抑制剂费用，降低气井开采和管理成本的目的。该技术已在我国各大气田广泛使用，已成为气田简化地面流程和节能降耗的关键技术。

井底流压是气井动态分析的重要参数，可通过压力测试或理论计算得到。压力测试作业费用高，且有一定的安全风险。由理论计算的方法具有成本低，简单易行的特点。对于不含井下节流器的气井，其井底流压计算方法已越来越完善，在现场广泛使用，管柱结构如图1所示。对于含井下节流器的气井，管柱结构如图2所示。当嘴流流态为亚临界流，混合物通过节流器的流速与节流器入口及出口的压力差为一一对应的关系，可根据节流器出口压力和混合物流速按逆流方向由动量守恒方程直接预测节流器入口压力。但是，当气井井底流压较高，嘴流流态为临界流或超临界流，混合物通过节流器的流速与节流器入口及出口的压力差不再为一一对应的关系，为此不能根据节流器出口压力和混合物流速按逆流方向由动量守恒方程预测节流器入口压力。这给井下节流气井井底流压的预测和气井的动态分析带来了难度。基于这样的工程背景，本发明提出了一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法和装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法和装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种井下节流气井的节流器入口压力计算方法，所述方法包括：

步骤一：采集油气井基本生产参数和管柱结构数据；

步骤二：根据地层温度和地温梯度计算节流器入口处的温度T1；

步骤三：假设节流器入口压力为p1，并令j=1,i=1；

步骤四：计算p1、T1条件下气液混合物比容ve1；

步骤五：计算喉部压力p2(i)对应的气液混合物比容ve2(i)；

步骤六：计算喉部压力p2(i)对应的单位时间通过喉部的气液混合物质量M(i)；