[发明专利]一种储气库合理采气速度计算方法

权利要求书

1.一种储气库合理采气速度计算方法，其特征在于，步骤如下：

S1、根据现场情况给定井口压力P_wh，在该井口压力条件下，任意给定偏差系数初值Z₀、合理产气速度初值q₀、对应的井底流压初值P_wf0；

S2、在给定的q₀、P_wf0状态，计算以下各项参数：

井筒静气柱平均温度无因次指数S、摩阻系数f、气流雷诺数Re、井筒流速v、天然气体积系数B_g、井筒静气柱平均压力天然气黏度μ_g、天然气密度ρ_g、天然气偏差系数Z；

S3、利用计算得到的参数和试井资料代入到以下两个公式中计算产气能力q_g和对应的井底流压P_wf：

其中，

式中，

P_R为地层压力，

e为绝对粗糙度，

D为油管内径，m；

A和B为二项式产能方程系数；

S4、对比q_g和q₀，P_wf和P_wf0，判断q_g与q₀之间的绝对差值、P_wf与P_wf0之间的绝对差值是否同时满足小于0.00001，若不满足，则将q_g和P_wf代入步骤S2中重新计算各项参数；然后进行步骤S3计算出新的q_g1和P_wf1；再对比q_g1和q_g，P_wf1和P_wf，判断q_g1与q_g之间的绝对差值、P_wf1与P_wf之间的绝对差值是否同时满足小于0.00001；如此重复迭代，直至两个绝对差值均小于0.00001为止；

S5、输出最后一次迭代计算出的q_gn和P_wfn，即井口压力P_wh下的合理产气速度以及其对应的井底流压；

S6、改变给定的井口压力P_wh，重复步骤S1-S5，计算得到不同井口压力P_wh条件下的合理产气速度以及其对应的井底流压；

S7、根据地层压力P_R与临界出砂压差Δp计算得出该地层压力下的临界出砂流量q_sc：

S8、根据S7中计算的临界出砂流量q_sc，结合筛选条件：合理产气速度不超过临界出砂流量q_sc，从步骤S5和S6计算的合理产气速度中筛选出最佳的合理采气速度。

2.如权利要求1所述的储气库合理采气速度计算方法，其特征在于，步骤S2中，井筒静气柱平均温度计算公式如下：

式中，T_wf，T_wh、分别为气井井底温度、井口温度、井筒静气柱平均温度，K。

3.如权利要求2所述的储气库合理采气速度计算方法，其特征在于，步骤S2中，无因次指数S计算公式为：

式中，γ_g为天然气相对密度，无因次；h为井口到气层中部深度，m；为井筒静气柱平均偏差系数。

4.如权利要求1所述的储气库合理采气速度计算方法，其特征在于，步骤S2中，井筒流速v计算公式为：

式中，q_gc为标准状态条件下的天然气流量，m³/d；B_g为天然气体积系数，小数；M为井筒截面积，m²；Z为天然气偏差系数；为井筒静气柱平均温度；为井筒静气柱平均压力。