气井积液预测模型对比

窦金宝

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

在含水气井开发的中后期，由于地层含水量的增加和气井自身压力的降低，经常会出现气井积液现象。气井积液现象对于气井的正常生产和开发有很大的影响，严重的时候甚至会“压死”气井。因此，准确预测气井积液的产生对于指导气井的日常生产，极时采取排水措施都具有十分重要的意义。

目前常见的气井积液预测理论模型有液滴模型和液膜模型两种，如图1、图2所示。液滴模型认为在井筒内，液滴是液相的主要存在方式，只要井筒内气流速度足够将最大直径的液滴携带出井口，则井底不会出现积液现象；液膜模型则认为在井筒内，液膜是液相的主要存在方式，只要井筒内的气流速度足够使得附着在井筒内部上的液膜不发生逆流，那么井底就不会出现积液现象。

图1 液滴模型示意图

图2 液膜模型示意图

笔者结合实际气井生产数据，选取了目前常见的几种气井积液预测模型并进行了对比分析，筛选出预测精度较高的模型以用于指导实际生产。

1 常见气井积液预测模型

1.1 Turner模型 [1]

Turner在1969年通过分析向下的重力和向上的气体对液滴的阻力之间的平衡关系，确定了气井不积液时的临界携液流速。

1.2 吴丹模型 [2]

吴丹通过引入Ku数，通过对井筒内环状流状态下液膜的受力分析，确定了气井不积液时的临界携液流速：

1.3 陈德春模型 [3]

陈德春模型对液膜和气芯分别进行了受力分析，建立了定向气井的临界携液流量预测模型，并给出了与井斜角和油管直径对应的修正系数表。

2 模型对比分析

本文采用来自Turner的32口生产现场的实际气井数据和杜敬国[4]的25口生产现场的实际气井数据验证上述三个模型，并进行对比。见图3～图 5。

图3 turner模型预测结果

图4 吴丹模型预测结果

图5 陈德春模型预测结果

从图3、图4、图5看出，陈德春模型有3组数据预测错误，tuner和吴丹各有4组数据预测错误，因此，陈德春模型预测结果较好，准确性较高。

3 结论

结合57口生产现场的实际气井数据，将常见的三个模型的预测结果进行对比。结果显示，陈德春模型的预测结果与气井的实际情况吻合程度更高，可以作为实际生产中的指导参考。

变量表：σ为液体表面张力，ρl为液体密度，ρg为气体密度，R为曳力，Fr为浮力，FG为重力，P为压力，τi为气液相界面剪切应力，τw为壁面剪切应力。