[发明专利]一种超音速雾化排水采气工艺的工程参数确定方法

说明书

本发明公开了一种超音速雾化排水采气工艺的工程参数确定方法，所述工程参数为雾化器在目标井内的下入深度，所述雾化器下入深度按照下列技术措施确定：步骤1.获取目标井内的液面至井口处深度；获取目标井当前满足于自身携液临界能力的雾化器最大下入深度；获取钢丝施工作业中安全许可的最大下入深度；步骤2.通过对步骤1的数据进行综合处理而确定出雾化器在目标井内的下入深度。本发明基于目标井的当前生产特征和施工作业规范而实现，确定出的下入深度能够将良好排水采气工艺技术效果和有利于安全施工有效兼之，确保超音速雾化排水采气工艺稳定、高效实施。

技术领域

本发明涉及天然气井的排水采气工艺，具体是一种超音速雾化排水采气工艺的工程参数确定方法。

背景技术

在天然气开采过程中，随着开采时间的增加，气井内的压力和产量均会有不同程度的降低，从而导致气体携液能力降低，致使气藏中的产出水或凝析液不能随天然气的气流携带出地面，滞留在井底。这些液体在一段时间内聚集于井底，形成液柱，对气层造成额外的静水回压，气井产气量降低，逐渐变为间歇井，如果这种情况持续下去，井筒中聚集的液柱会将气体压死导致气井停产。因而，需要采取技术措施将井底积液举升到地面，减小井底压力，保证正常生产。

排水采气工艺有很多种，其中超音速雾化排水采气工艺为近年来新兴研发的一种，其技术原理是：通过雾化喷管(即拉瓦尔喷管)的三段式结构将天然气的气流加速到超音速状态，与液相形成巨大的速度差，从而对液相进行冲击、剪切转为微米级液滴，从而降低其被携带的难度。该排水采气工艺易于将井筒内的液体排出，使得天然气产量稳定，是非常有效的排水采气措施，特别适用于低产气井的排水采气。

由于超音速雾化排水采气工艺为新兴技术，其工艺相关理论及现场应用均处于初步探索阶段。要开展超音速雾化排水采气工艺现场应用，首先需要针对目标井的特征开展工程参数设计，正确的工程参数设计是确保施工安全及良好排水采气工艺技术效果的基础。

超音速雾化排水采气工艺的主要工程参数之一为雾化器在目标井内的下入深度。雾化器在目标井内的下入深度主要影响携带至雾化器处的井底积液量，若选取不适宜的雾化器下入深度，则会严重影响排水采气工艺技术效果，不仅无法达到促进气井排液的技术效果，而且还会因形成的回压而影响气井的正常排液。此外，雾化器下入深度应与气井的井身结构、施工入井作业的规范要求相适应，否则会增大施工风险。

目前，对于雾化器在目标井内的下入深度确定，是根据苏里格气田应用情况提出的矿场经验法获得，即取在距离产层100m处为雾化器下入深度。然而，苏里格气田的工艺井均处于高压高产阶段，其自身携液能力较强，能够保证气井依靠自身能量能将井底积液全部带入雾化器内。当目标井已经进入低压低产期，若仍然按照此经验参数进行设计，则无法保证气井能够将井底积液全部带入雾化器内；而且，当气井能量持续降低，超音速雾化排水采气工艺无法再适用于该目标井时，需要对其进行打捞时则忽略了目标井内的井身结构对打捞过程中钢丝作业安全性的影响，打捞风险增大。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述超音速雾化排水采气工艺的特殊性和现有技术的不足，提供一种能够实现良好排水采气工艺技术效果、且有利于安全施工的超音速雾化排水采气工艺工程参数确定方法。

本发明的技术目的通过下述技术方案实现，一种超音速雾化排水采气工艺的工程参数确定方法，所述工程参数为雾化器在目标井内的下入深度，所述雾化器下入深度按照下列技术措施确定：

步骤1.获取目标井内的液面至井口处深度L₁；

获取目标井当前满足于自身携液临界能力的雾化器最大下入深度L₂；

获取钢丝施工作业中安全许可的最大下入深度L₃；

步骤2.通过如下关系式确定出雾化器在目标井内的下入深度L：