含硫气藏水平井产能公式建立 直井的产能二项式方程为:高含硫气藏工程理论与方法直井无阻流量计算表达式为:高含硫气藏工程理论与方法为了进一步研究水平井产能的计算,在考虑非达西渗流的情况下,下面对水平气井产能公式进行推导和求解。假设水平段长度为L的水平井位于水平、等厚的气藏中的任意位置处,水平井偏心距为δ,气藏顶、底边界封闭,水平方向为无限延伸,其水平及垂向渗透率分别为kh、kv,弱可压缩的气体单相渗流符合达西定律,水平井以地面产量定产投产,井半径为re。通过把水平井产量转换成等效垂直井的产量来计算水平井的有效井筒半径。Joshi指出,只需要用水平井的有效半径rw代替垂直井半径rw,就可以计算水平井稳态气产量。为了得到所需要的水平井井筒半径,假设:(1)垂直井和水平井的泄油半径相同,reh=re;(2)生产指数相同,(q/△p)h=(q/△p)v。得到:高含硫气藏工程理论与方法其中:对于Borisov方法,拟径向水平井井底半径为:高含硫气藏工程理论与方法对于Giger方法,拟径向水平井井底半径为:高含硫气藏工程理论与方法对于Joshi方法,拟径向水平井井底半径为:高含硫气藏工程理论与方法对于Joshi修正方法,拟径向水平井井底半径为:高含硫气藏工程理论。
模型的建立 5.1.1 元素2113硫沉积预测模型及求解假设条件:1)地5261层中流4102体为气液两相流动,水不1653参与流动;2)储层水平、等厚和均质;3)气体从地层远处径向流入;4)气井以恒定的产量生产;5)产量小于临界产量,硫颗粒析出即沉降,堵塞孔隙。图5.1 平面径向流模型在上述假设的基础上,建立了元素硫沉积预测模型,考虑气体从气藏远处流入井底(见图5.1),当越接近井底时,流动断面面积随之变小,从而导致气体的流速急剧增加。这时由于气体的高速流动,已经不再符合达西定律,可以认为是紊流流动,这种流动被称为非达西流动。因此,不能再利用达西定律来建立元素硫沉积预测模型,必须考虑非达西流动的影响,本章采用二项式方程来描述非达西流动:高含硫气藏工程理论与方法式中:k—地层渗透率,10-3μm2;μ—天然气黏度(平均值),Pa·s。β为描述孔隙介质中紊流影响的系数,称为速度系数,单位是m-1。不同的学者取值各不相同[93~97],本章采用下式[98]:高含硫气藏工程理论与方法设圆形气层中心一口井定量采气,任一断面r处的渗流速度等于:高含硫气藏工程理论与方法式中:T—气藏温度,K;Tsc—标况下温度,K;psc—标况下天然气压力,MPa;Zsc—。
物质平衡方程式统一 以上基于摩尔平衡原理建立了高含硫气藏物质平衡方程,该物质平衡方程是否适用于常规气藏还值得深入探讨。为此,建立了摩尔平衡原理下的气藏物质平衡方程,并与常规体积平衡原理建立的气藏物质平衡方程进行比较。根据质量守恒定律:高含硫气藏工程理论与方法式中:m—天然气质量,kg;mp—天然气累计产量质量,kg;mr—天然气剩余气量质量,kg。将以上质量分别转换到地面后,由于天然气组分没有发生变化,也就是密度为常数,此时体积平衡原理是适用的。由于摩尔量不随温度和压力变化,故用摩尔平衡原理建立常规气藏物质平衡方程:高含硫气藏工程理论与方法对于地层容积计算,由于不考虑元素硫沉积的影响,同样的方法,得到容积平衡方程如下:高含硫气藏工程理论与方法将式(8.3)、式(8.4)、式(8.5)、式(8.28)代入式(8.2)整理得到,物质平衡方程为:高含硫气藏工程理论与方法整理式(8.29)得到:高含硫气藏工程理论与方法将式(8.21)、式(8.22)代入式(8.30),整理得到:高含硫气藏工程理论与方法如果不考虑岩石综合压缩系数和边底水的影响,式(8.31)变为:高含硫气藏工程理论与方法式(8.30)为常规体积平衡原理推导出的气藏物质平衡。