(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211010397.3 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 刘永辉　王俞鑫　罗程程　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/02(2012.01) E21B 43/16(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种确定固体泡排棒在连续生产气井中临 界下落的最优长度和直径的方法 (57)摘要 本发明提供了一种确定固体泡排棒在连续 生产气井中临界下落的最优长度和直径的方法。 首先获取气井生产参数， 给定一系列泡排棒长度 与直径， 并根据现场泡排棒制作原料等条件确定 泡排棒密度， 后基于流动相似准则将高压下现场 产量转化为 常压下对应气液流速， 通过得到的液 流速、 泡排棒密度以及一系列泡排棒长度与直径 计算出多组固体泡排棒在连续生产气井中临界 下落气流速， 再将临界下落气流速与转化后常压 下气流速对比， 选出大于后者的值， 并将其对应 长度与直径利用体积公式结合断裂系数计算选 出结果最大值， 其对应长度、 直径即为最优。 该方 法所需要的参数大多可由现场测井数据获得， 方 便快捷。 权利要求书1页 说明书4页 CN 115329586 A 2022.11.11 CN 115329586 A 1.一种确定 固体泡排棒在连续生产气井中临界下落的最优长度和直径的方法， 包括以 下步骤： 步骤一： 获取需要投注泡排棒工艺气井的生产数据， 包括井口压力、 井口温度、 天然气 相对密度、 油管内径、 产气量、 产液量等数据； 根据现场泡排棒制作原料等条件给定泡排棒 密度， 给定一系列泡排棒长度 L1、 L2、 L3…LN， 给定一系列泡排棒直径为d1、 d2、 d3…dM； 由于泡 排棒长度越长越易 断裂， 因此引入断裂系数X(0≤X≤1)， X与长度呈正相关， 与直径呈负相 关； 步骤二： 基于流动相似准则利用无因次准数将高压下现场产量转化为常压下对应气液 流速； 步骤三： 利用实验测试结果拟合建立的固体泡排棒在连续生产气井中临界下落气流速 计算公式， 将已确定的参数， 液流速、 泡排棒密度、 长度、 直径代入， 计算可得一系列的泡排 棒临界下落气流速， 再将其与步骤二中计算得到的常压下气流速进行比较， 选出大于后者 的值； 步骤四： 将步骤三中选出值对应的泡排棒长度、 直径利用体积公式结合断裂系数计算 选出结果最大值， 其对应长度、 直径即为 最优。 2.根据权利要求1所述的固体泡排棒在连续生产气井中临界下落气流速计算公式， 其 具体为： vsg＝(a1×vsl+a2)(a3×L*+a4)(a5×D*3+a6×D*2+a7×D*+a8)(a9×ρ +a10)    (1) 其中， vsg表示表观气流速， m/s； vsl表示表观 液流速， m/s； L*表示泡排棒长度与直径的比 值； D*表示泡排棒直径与管径的比值； ρ 表示 泡排棒密度， g/ cm3， 上式常数 见表1： 表1泡排棒在连续 生产气井中临界下落 规格计算公式常数表 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329586 A 2一种确定固体泡排 棒在连续生产气井中临界下落的最优长度 和直径的方 法 技术领域 [0001]本发明属于气藏排水采气领域， 具体涉及 一种确定固体泡排棒在连续生产气井中 临界下落的最优长度和直径的方法。 背景技术 [0002]泡沫排水采气是产水气井经济有效的开采方式之一。 通常将起泡剂溶液从井口由 油套环空连续泵入， 既适于连续生产气井也可以应用于间歇生产气井； 但对于带封隔器井 而言， 油套环空不连通， 不能通过油套环空加注 起泡剂。 而固体泡排棒的密度较气 井流体密 度大， 可从井口清 蜡闸门投放并在油管内下落， 与井下液体充分接触且缓慢溶解释放， 能有 效提高气体携液能力， 减少井筒积液， 延长气井自 喷开采时间。 [0003]为了保证固体泡排棒在油管内下落， 投泡排棒时需要关井， 让泡排棒在静止流体 内下落， 避免泡排棒被向井口流动流体带出井口。 但频繁的开关井会导致气 井生产时率低， 因此不关井投固体泡排棒并保证顺利下落以实现气 井连续生产就显得十分重要。 但气 井井 筒为复杂的气液两相流， 固体泡排棒能否在两相流动中下落是该工艺能否实施的关键。 因 此提出一种确定固体泡排棒在连续生产气井中临界下落的最优长度和 直径的方法是很有 必要的。 [0004]本专利就是为了解决以上问题， 提供了一种解决以上问题的新思路和新方法。 该 方法能够准确运用于在连续生产气 井中泡排工艺投注固体泡排棒最优长度与直径的确定， 为现场实施泡 排棒工艺提供指导。 发明内容 [0005]本发明的目的在于解决在连续生产气井中难以确定泡排棒临界下落长度与直径 的问题， 提供了一种确定固体泡排棒在连续生产气井中临界下落的最优长度和直径的方 法。 [0006]一种确定固体泡排棒在连续生产气井中临界下落的最优长度和直径的方法， 包括 以下步骤： [0007]步骤一： 获取需要投注泡排棒工艺气井 的生产数据， 包括井 口压力、 井 口温度、 天 然气相对密度、 油管内径、 产气量、 产液量等数据； 根据现场泡排棒制作原料等条件给定泡 排棒密度， 给定一系列泡排棒长度 L1、 L2、 L3…LN， 给定一系列 泡排棒直径为d1、 d2、 d3…dM。 由 于泡排棒长度越长越易断裂， 因此引入断裂系数X(0≤X≤1)， X与长度呈正相关， 与直径呈 负相关。 [0008]步骤二： 基于流动相似准则利用无因次准数将高压下现场产量转化为常压下对应 气液流速 。 相应的计算公式如下： [0009]计算高压下气相表 观流速vSG高压：说　明　书 1/4 页 3 CN 115329586 A 3