[发明专利]一种柱塞井井筒积液量的确定方法

权利要求书

1.一种柱塞井井筒积液量的确定方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S100、收集气井的井身结构资料和关井临界时刻的气井压力数据，气井的井身结构资料包括卡定器下入深度、油管管鞋垂深、套管内径和油管内径，关井临界时刻的气井压力数据包括此时刻的油压和套压；

S200、计算油管与套管环空中的积液高度，其具体步骤为，

S201、计算油管与套管积液高度差的最大值与最小值，其中最大值为井筒积液量与油管截面积的比值，最小值为0；

S202、设定循环计数器，其初始值为0；

S203、计算差值项和当前循环的积液高度差，差值项等于当前积液高度差的最大值与最小值之差的一半，当前循环的积液高度差为积液高度差的最小值加上差值项；

S204、更新循环计数器，其值为上一计数器值加1；

S205、计算井底流压误差，其具体步骤为，

S2051、将关井临界时刻的油压和套压转化为井底流压，其表达式为：

式中p_{t_shut}为关井临界时刻的油压，单位是MPa；γ_g为天然气相对密度，无因次，甲烷取0.56；H_{g_tube_shut}为气柱高度，取油管气柱高度的0.5倍，单位是m；为系统平均温度，取井口温度与地层温度之和的二分之一，单位是K；为系统平均偏差因子，无因次；T和Z上方的“-”表示平均值；ρ_w为液体密度，单位是kg/m³；g为重力加速度，取9.8m/s²；p_{c_shut}为关井临界时刻的套压，单位是MPa；H_{g_hk_shut}为气柱高度，取环空气柱高度的0.5倍，单位为m；

S2052、根据转化后的井底流压，计算井底流压误差，其表达式为：

式中err为井底流压误差；p_{wf_hk_shut}为关井临界时刻套压折算得到的井底流压，单位是MPa；p_{wf_tube_shut}为关井临界时刻油压折算得到的井底流压，单位是MPa；

S206、当步骤S205计算得到的误差小于0.001时，结束计算，否则，比较p_{wf_hk_shut}和p_{wf_tube_shut}的大小，当p_{wf_hk_shut}＞p_{wf_tube_shut}时，令油管和套管积液高度差的最小值等于当前积液高度差，当p_{wf_hk_shut}≤p_{wf_tube_shut}时，令油管和套管积液高度差的最大值等于当前积液高度差，重复步骤S201～S206直到计算结束；

S207、得出油管与套管环空中的积液高度，其表达式分别为：

式中H_{l_hk_shut}为套管环空中的积液高度，单位是m；H_{l_tube_shut}为油管中的积液高度，单位是m；V_{w_shut}为关井井筒内的积液量，单位是m³；dH_{l_shut}油管与套管的积液高度差，单位是m；A_tube为油管截面积，单位是m²；A_hk为环空内部流动面积，其值等于套管截面积与油管截面积之差，单位是m²；

S300、根据步骤S200计算的油管与套管中的积液高度，结合关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系确定井筒积液量，关井井筒积液量相关的三个未知量的等式关系为：关井井筒积液量等于关井油管积液量加上关井套管积液量。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞井井筒积液量的确定方法，其特征在于：关井临界时刻的定义为该柱塞举升周期内关井阶段的最后时刻，下一个时刻即进入开井阶段。