一种泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版与流程

1.本发明属于天然气开采工艺技术领域，特别涉及一种适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法、选井图版建立方法及选井图版。


背景技术：

2.致密砂岩气田井数及产量在国内各类气田中占比均超过40％，是国内天然气上产的主力。典型致密砂岩气藏具有“低压、低产、小水量”特点，生产初期产量高，压力、产量递减快，低压低产阶段生产时间长，日产0.3
×
104m3以下气井每年以3％-5％的速度增加，该类井生产受积液影响严重，亟需要开展有效的排水采气措施。泡沫排水采气因其操作简单、见效快、成本低，成为应用最广泛的排水采气工艺技术，而精准的选井方法是泡排工艺成功及高效的关键。现行的选井方法多基于现场经验，未考虑到流态的变化对泡排效果的影响。在实际生产中，气井井筒流动复杂，流态识别困难。泡排工艺在不同的流态下的效果发挥不同，比如在泡状流条件下，液量较多，气液搅动不充分，不利于起泡。而在靠近井口的环状流条件下，液膜沿着管壁向上，与管壁的摩擦力会成为阻力从而不利于携液。
3.因此，亟需形成一套适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版，以确保选井准确率高以及井底积液能及时连续有效排出，有效保障气井正常生产与稳产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版建立方法。
5.本发明的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井图版。该方法建立的泡沫排水采气工艺选井图版仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
6.本发明的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法。该泡沫排水采气工艺选井图版仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
7.本发明的另一目的在于提供一种能够适用于致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法，该方法该仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井。
8.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版建立方法，其中，该方法包括：
10.针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；
11.针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效气流速界限)；
12.针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；
13.以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区
域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
14.上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法构建得到的泡沫排水采气工艺选井图版，其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区。
15.现有技术在进行泡沫排水采气工艺选井时，未将泡排有效区域的液流速上限边界纳入考量，本发明首次将泡排有效区域的液流速上限边界纳入泡沫排水采气工艺选井标准中，明确了泡沫排水采气工艺的最大适用产液量，为该工艺选井提供了理论指导，提高了工艺实施的成功率。
16.在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
17.获取携液临界气流速，将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；
18.更优选地，获取携液临界气流速包括：
19.获取目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度；
20.基于目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度，利用李闽模型确定临界携液气流速；
21.在一具体实施方式中，当气流速使用气相表观流速进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0022][0023]
式中，vc为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0024]
当气流速使用日产气量进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0025][0026]
式中，qc为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0027]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
[0028]
获取环状流与搅动流的气流速转换界限，将环状流与搅动流的气流速转换界限作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0029]
更优选地，环状流与搅动流的气流速转换界限利用taitel流型图进行确定。
[0030]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的气流速下限边界通过下述方式实现：
[0031]
获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0032]
将气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；
[0033]
更优选地，获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限包括：
[0034]
获取目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度；
[0035]
基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0036]
在一具体实施方式中，当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0037][0038]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0039]
当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0040][0041]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0042]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，确定泡排有效区域的液流速上限边界通过下述方式实现：
[0043]
获取气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限；
[0044]
将气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限作为泡排有效区域的液流速上限边界；
[0045]
进一步优选地，通过下述公式确定气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限：
[0046][0047]
式中，v
sl
为液流速，m/s；v
sg
为气流速，m/s。
[0048]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，该方法进一步包括：
[0049]
针对目标井，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界(即泡排效果迅速下降气流速界限)；
[0050]
并在所述泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图中构建泡排效果最佳区域气流速下限边界，形成泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界的交会图；
[0051]
此时，构建得到的泡沫排水采气工艺选井图版，其中，气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为最佳泡排选井区域；
[0052]
更优选地，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界通过下述方式实现：
[0053]
获取气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限；
[0054]
将气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限作为泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0055]
进一步优选地，获取气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限包括：
[0056]
获取目标井的管道内直径、水相密度和气相密度；
[0057]
基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限；
[0058]
在一具体实施方式中，当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限：
[0059][0060]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0061]
当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限：
[0062][0063]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0064]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，目标井为致密砂岩气井。
[0065]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，以气流速、液流速为横纵坐标指以气流速为横坐标，以液流速为纵坐标。
[0066]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法中，优选地，泡沫排水采气工艺选井图版的坐标轴为对数坐标轴。
[0067]
第二方面，本发明还提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版，根据上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法建立的适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0068]
第三方面，本发明还提供了一种泡沫排水采气工艺选井方法，该方法包括：
[0069]
确定目标井是否已发生积液；
[0070]
若目标井未发生积液，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0071]
若目标井发生积液，则获取目标井的气流速和液流速，根据上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版；基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井。
[0072]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，确定目标井是否已发生积液包括：
[0073]
获取目标井的基础资料；
[0074]
基于目标井的基础资料确定目标井实际气流速剖面；
[0075]
基于目标井的基础资料确定目标井临界携液气流速剖面；
[0076]
利用目标井实际气流速剖面以及目标井临界携液气流速剖面，判断目标井是否发
生积液；
[0077]
其中，利用目标井实际气流速剖面以及目标井临界携液气流速剖面，判断目标井是否发生积液采用常规方式进行即可；当任意深度的实际气流速剖面的气流速小于临界携液气流速剖面的气流速，认为目标井发生积液；当实际气流速剖面的气流速大于或等于临界携液气流速剖面的气流速，认为目标井不发生积液；
[0078]
其中，获取的目标井基础资料的种类可以根据后续确定目标井实际气流速剖面、确定目标井临界携液气流速剖面等的需求进行确定；基础资料优选包括流体数据、生产数据以及井身资料数据，例如水相密度、油相密度、气水表面张力、油压、套压、地层压力、井口及井底温度、日产气量、日产液量、井深、油管直径等；
[0079]
其中，基于目标井的基础资料确定目标井实际气流速剖面采用常规方式进行即可，例如利用多相管流压力模型进行确定；
[0080]
更优选地，目标井临界携液气流速剖面利用李闽模型确定；具体通过下述公式确定：
[0081][0082]
式中，vc为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3。
[0083]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井包括：
[0084]
基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中；
[0085]
基于目标井在泡沫排水采气工艺选井图版中的投点位置以及泡沫排水采气工艺选井图版上的选井有效区，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井；
[0086]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域之外(包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井不能够作为泡沫排水采气工艺井；
[0087]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内(不包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺井。
[0088]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，该方法进一步包括：基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；此时泡沫排水采气工艺选井图版包含泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0089]
更优选地，基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井包括：
[0090]
基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中；
[0091]
基于目标井在泡沫排水采气工艺选井图版中的投点位置以及泡沫排水采气工艺选井图版上的最佳泡排选井区域，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；
[0092]
当目标井落在气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域之外(包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井不能够作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；
[0093]
当目标井落在气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内(不包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井。
[0094]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，获取目标井的气流速和液流速过程中，基于多相管流流态模型确定目标井的井底气相表观流速及液相表观流速。
[0095]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，该方法进一步包括：确定目标井的管串结构是否完好，是否无封隔器；若管串结构不完好或者有封隔器，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井。
[0096]
在上述泡沫排水采气工艺选井方法中，优选地，该方法进一步包括：确定目标井是否具有一定的能量(例如压力系数大于0.3)；若目标井不具有一定的能量，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井。
[0097]
第四方面，本发明还提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版建立系统，其中，该系统包括：
[0098]
气流速上限边界确定模块：用于针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；
[0099]
气流速下限边界确定模块：用于针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效气流速界限)；
[0100]
液流速上限边界确定模块：用于针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；
[0101]
选井图版构建模块：用于以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0102]
在上述泡沫排水采气工艺选井图版建立系统中，优选地，该系统进一步包括：
[0103]
泡排效果最佳区域气流速下限边界确定模块：用于针对目标井，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界(即泡排效果迅速下降气流速界限)；
[0104]
此时，选井图版构建模块还用于：在所述泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图中构建泡排效果最佳区域气流速下限边界，形成泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界的交会图。
[0105]
第五方面，本发明还提供了一种泡沫排水采气工艺选井系统，其中，该系统包括：
[0106]
积液判断模块：用于确定目标井是否已发生积液；若目标井未发生积液，则执行第一模块；若目标井发生积液，则执行第二模块；
[0107]
第一模块：用于输出目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0108]
第二模块：用于获取目标井的气流速和液流速，利用上述泡沫排水采气工艺选井图版建立系统建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井选井图版；基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井。
[0109]
本发明提供的技术方案能够有效解决现有技术中泡排受井筒复杂流态变化影响导致的选井困难问题。本发明提供的技术方案建立得到的泡沫排水采气工艺选井图版使得仅通过气流速、液流速的交互便可实现泡排选井成为可能，推动了泡排选井方法的标准化、定量化、简便化进程，对致密砂岩气井的泡排选井以及后续的工艺设计、评价都有着重要的支撑作用。本发明提供的致密砂岩气井的泡沫排水采气工艺选井方法实现了通过气流速、液流速的交互进行泡排选井，选井更加标准化、定量化、简便化，为后续的工艺设计、评价奠定了基础。
附图说明
[0110]
图1为本发明一实施例提供的泡沫排水采气工艺选井图版建立方法的流程示意图。
[0111]
图2为本发明一实施例提供的泡沫排水采气工艺选井图版的示意图。
[0112]
图3为本发明一实施例提供的泡沫排水采气工艺选井方法的流程示意图。
[0113]
图4为本发明一实施例提供的泡沫排水采气工艺选井图版建立系统的结构示意图。
[0114]
图5为本发明一实施例提供的泡沫排水采气工艺选井系统的结构示意图。
具体实施方式
[0115]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0116]
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐述本发明的原理和精神。
[0117]
参见图1，本发明一实施例提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版建立方法，其中，该方法包括：
[0118]
步骤s1：针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；
[0119]
步骤s2：针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效气流速界限)；
[0120]
步骤s3：针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；
[0121]
步骤s4：以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0122]
上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法构建得到的泡沫排水采气工艺选井图版，其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区。
[0123]
上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法首次将泡排有效区域的液流速上限边
界纳入泡沫排水采气工艺选井标准中，明确了泡沫排水采气工艺的最大适用产液量，为该工艺选井提供了理论指导，提高了工艺实施的成功率。
[0124]
在一实施方式中，气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征。
[0125]
在一实施方式中，气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征。
[0126]
在一实施方式中，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
[0127]
获取携液临界气流速，将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0128]
进一步，获取携液临界气流速包括：
[0129]
获取目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度；
[0130]
基于目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度，利用李闽模型确定临界携液气流速；
[0131]
更进一步，当气流速使用气相表观流速进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0132][0133]
式中，vc为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0134]
当气流速使用日产气量进行表征时，利用下述公式确定携液临界气流速：
[0135]
其中，
[0136]
式中，qc为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0137]
该优选技术方案简单实用，且对大液量时泡排有效区域大幅度缩小现象适应性较好。
[0138]
在一实施方式中，确定泡排有效区域的气流速上限边界通过下述方式实现：
[0139]
获取环状流与搅动流的气流速转换界限，将环状流与搅动流的气流速转换界限作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0140]
进一步，环状流与搅动流的气流速转换界限利用taitel流型图进行确定。
[0141]
在一实施方式中，确定泡排有效区域的气流速下限边界通过下述方式实现：
[0142]
获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0143]
将气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；
[0144]
进一步，获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限包括：
[0145]
获取目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度；
[0146]
基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0147]
更进一步，当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行
表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0148][0149]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0150]
当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0151][0152]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0153]
在该优选技术方案中，将气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界即泡排失效气流速界限；对于泡状流来说，泡状流中小气泡分散在连续液相中，其上升速度沿截面分布不均，气液间存在滑脱，可以通过两相流漂移模型计算，其管道中的含气率表达式为：
[0154][0155]
式中，α为含气率，％；v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；c0为速度分布系数；vd为气相漂移速度，m/s；
[0156]
其中，气相漂移速度vd采用harmathy关系式计算：
[0157][0158]
式中，vd为气相漂移速度，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0159]
另外，hasan&kabir研究表明，当含气率为0.25时，对应的气相表观流速即为段塞流与泡状流的转换界限，由此可以得到泡排有效区域的气流速下限边界的计算公式：
[0160][0161]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0162]
若气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，引入q
sl
＝86400av
sl
，可以得到泡排有效区域的气流速下限边界的计算公式：
[0163][0164]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0165]
在一实施方式中，确定泡排有效区域的液流速上限边界通过下述方式实现：
[0166]
获取气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限；
[0167]
将气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限作为泡排有效区域的液流速上限边界；
[0168]
进一步，通过下述公式确定气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限：
[0169][0170]
式中，v
sl
为液流速，m/s；v
sg
为气流速，m/s。
[0171]
在一实施方式中，该方法进一步包括：
[0172]
针对目标井，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界(即泡排效果迅速下降气流速界限)；
[0173]
并在所述泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图中构建泡排效果最佳区域气流速下限边界，形成泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界的交会图；
[0174]
此时，构建得到的泡沫排水采气工艺选井图版，其中，气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为最佳泡排选井区域；
[0175]
进一步，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界通过下述方式实现：
[0176]
获取气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限；
[0177]
将气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限作为泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0178]
更进一步，获取气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限包括：
[0179]
获取目标井的管道内直径、水相密度和气相密度；
[0180]
基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限：
[0181]
再进一步：当气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征时，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限：
[0182][0183]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0184]
当气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，通过下述公
式确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限：
[0185][0186]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0187]
该优选实施方式中，将气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限作为泡排效果最佳区域气流速下限边界；根据owen研究结果建议该界限对应的含气率为0.78，而在搅动流中，速度分布系数c0取1.15，气相漂移速度采用bendiksen的泰勒气泡上升速度公式计算：
[0188][0189]
式中，vd为气相漂移速度，m/s；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0190]
进而可以得到泡排效果最佳区域气流速下限边界的计算表达式：
[0191][0192]
式中，v
sg
为气流速，m/s；v
sl
为液流速，m/s；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；
[0193]
若气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征时，引入q
sl
＝86400av
sl
，可以得到泡排效果最佳区域气流速下限边界的计算表达式：
[0194][0195]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；d为管道内直径，m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0196]
在一实施方式中，目标井为致密砂岩气井。
[0197]
在一实施方式中，以气流速、液流速为横纵坐标指以气流速为横坐标，以液流速为纵坐标。
[0198]
在一实施方式中，泡沫排水采气工艺选井图版的坐标轴为对数坐标轴。
[0199]
本发明一实施例提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版，根据上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法建立的适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0200]
该泡沫排水采气工艺选井图版，以气流速、液流速为横纵坐标，包含泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边
界；其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区。
[0201]
在一优选实施方式中，泡沫排水采气工艺选井图版以气流速、液流速为横纵坐标，包含泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界；其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区；气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为最佳泡排选井区域。
[0202]
在一实施方式中，气流速使用气相表观流速进行表征、液流速使用液相表观流速进行表征。
[0203]
在一实施方式中，气流速使用日产气量进行表征、液流速使用日产液量进行表征。
[0204]
例如，图2提供的泡沫排水采气工艺选井图版，该图版以气相表观流速(v
sg
，单位m/s)为横坐标轴，以液相表观流速(v
sl
，单位m/s)为纵坐标轴，构建泡排有效区域的气流速上限边界(即泡排有效区气流速上限)、泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效界限)、泡排有效区域的液流速上限边界(即最大液流速)以及泡排效果最佳区域气流速下限边界(即泡排效果迅速下降界限)的交会图；其中，泡排有效区域的气流速上限边界基于气-水两相流动中中环状流与搅动流的转换界限确定，泡排有效区域的气流速下限边界基于气-水两相流动中泡状流与段塞流的转换界限确定，泡排有效区域的液流速上限边界基于气-水两相流动中搅动流与段塞流的转换界限确定，泡排效果最佳区域气流速下限边界基于搅动流与细分散泡状流的转换界限确定。其中，气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为适于选井的区域即选井有效区；气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域为最佳泡排选井区域。
[0205]
参见图3，本发明一实施例提供了一种泡沫排水采气工艺选井方法，其中，该方法包括：
[0206]
步骤s31：确定目标井是否已发生积液；
[0207]
步骤s32：若目标井未发生积液，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0208]
步骤s33：若目标井发生积液，则获取目标井的气流速和液流速，根据上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版；基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井。
[0209]
其中，根据上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版参见上述泡沫排水采气工艺选井图版建立方法实施例，此处不再重述。
[0210]
在一实施方式中，确定目标井是否已发生积液包括：
[0211]
获取目标井的基础资料；
[0212]
基于目标井的基础资料确定目标井实际气流速剖面；
[0213]
基于目标井的基础资料确定目标井临界携液气流速剖面；
[0214]
利用目标井实际气流速剖面以及目标井临界携液气流速剖面，判断目标井是否发
生积液；
[0215]
其中，利用目标井实际气流速剖面以及目标井临界携液气流速剖面，判断目标井是否发生积液采用常规方式进行即可；当任意深度的实际气流速剖面的气流速小于临界携液气流速剖面的气流速，认为目标井发生积液；当实际气流速剖面的气流速大于或等于临界携液气流速剖面的气流速，认为目标井不发生积液；
[0216]
其中，获取的目标井基础资料的种类可以根据后续确定目标井实际气流速剖面、确定目标井临界携液气流速剖面等的需求进行确定；基础资料优选包括流体数据、生产数据以及井身资料数据，例如水相密度、油相密度、气水表面张力、油压、套压、地层压力、井口及井底温度、日产气量、日产液量、井深、油管直径等；
[0217]
进一步，基于目标井的基础资料确定目标井实际气流速剖面采用常规方式进行即可，例如利用多相管流压力模型进行确定；
[0218]
进一步，目标井临界携液气流速剖面利用李闽模型确定；具体通过下述公式确定：
[0219][0220]
式中，vc为临界携液气流速，m/s；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3。
[0221]
在一实施方式中，基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井包括：
[0222]
基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中；
[0223]
基于目标井在泡沫排水采气工艺选井图版中的投点位置以及泡沫排水采气工艺选井图版上的选井有效区，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井；
[0224]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域之外(包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井不能够作为泡沫排水采气工艺井；
[0225]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内(不包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺井。
[0226]
在一实施方式中，该方法进一步包括：基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；此时泡沫排水采气工艺选井图版包含泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0227]
进一步，基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井包括：
[0228]
基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中；
[0229]
基于目标井在泡沫排水采气工艺选井图版中的投点位置以及泡沫排水采气工艺选井图版上的最佳泡排选井区域，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；
[0230]
当目标井落在气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区
域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域之外(包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井不能够作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井；
[0231]
当目标井落在气流速上限边界、泡排效果最佳区域气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内(不包括落在气流速上限边界上、落在泡排有效区域的气流速下限边界、落在泡排有效区域的液流速上限边界以及落在气流速坐标轴上)，则认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺最佳泡排井。
[0232]
其中，当泡沫排水采气工艺选井图版是以气相表观流速、液相表观流速作为横纵坐标，则目标井的气流速优选为目标井的井底气相表观流速，目标井的液流速优选为目标井的井底液相表观流速；
[0233]
当泡沫排水采气工艺选井图版是以日产气量、日产液量作为横纵坐标，则目标井的气流速优选为目标井的日产气量，目标井的液流速优选为目标井的日产液量。
[0234]
在一实施方式中，获取目标井的气流速和液流速过程中，基于多相管流流态模型确定目标井的井底气相表观流速及液相表观流速。
[0235]
在一实施方式中，该方法进一步包括：确定目标井的管串结构是否完好，是否无封隔器；若管串结构不完好或者有封隔器，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0236]
例如，在步骤s31之前，确定目标井的管串结构是否完好，是否无封隔器；若管串结构不完好或者有封隔器，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；若管串结构完好并且没有封隔器则进行后续步骤；
[0237]
其中，确定目标井的管串结构是否完好、是否无封隔器基于目标井基础资料按照本领域常规方式进行即可。
[0238]
在一实施方式中，该方法进一步包括：确定目标井是否具有一定的能量；若目标井不具有一定的能量，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0239]
例如，在步骤s31之前，目标井是否具有一定的能量；若目标井不具有一定的能量，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；若目标井不具有一定的能量，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；若目标井具有一定的能量则进行后续步骤；
[0240]
其中，确定定目标井是否具有一定的能量，是按照本领域常规方式进行即可。
[0241]
在一实施方式中，该方法进一步包括：基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限；
[0242]
进一步，基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限包括：
[0243]
基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界；
[0244]
基于目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界，确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限；
[0245]
其中，当泡沫排水采气工艺选井图版是以气相表观流速、液相表观流速作为横纵坐标，则目标井的液流速优选为目标井的井底液相表观流速；此时，确定的目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界为泡排有效区域的气相表观流速下限边界；优选利用下述公式确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限：
[0246][0247]
式中，v
sg
为气相表观流速，m/s；q
sg
为日产气量，m3/d；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0248]
其中，当泡沫排水采气工艺选井图版是以日产气量、日产液量作为横纵坐标，则目标井的液流速优选为目标井的日产液量；此时，确定的目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界为泡排有效区域的日产气量下限边界，此时确定的目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界即为目标井在该液流速下的泡排失效气量界限。
[0249]
在一实施方式中，该方法进一步包括：基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限；
[0250]
进一步，基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限包括：
[0251]
基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0252]
基于目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界，确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限；
[0253]
其中，当泡沫排水采气工艺选井图版是以气相表观流速、液相表观流速作为横纵坐标，则目标井的液流速优选为目标井的井底液相表观流速；此时，确定的目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界为泡排效果最佳区域气相表观流速下限边界；优选利用下述公式确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限：
[0254][0255]
式中，v
sg
为气相表观流速，m/s；q
sg
为日产气量，m3/d；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0256]
其中，当泡沫排水采气工艺选井图版是以日产气量、日产液量作为横纵坐标，则目标井的液流速优选为目标井的日产液量；此时，确定的目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界为泡排效果最佳区域日产气量下限边界，此时确定的目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界即为目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限。
[0257]
本发明实施例还提供了一种泡沫排水采气工艺选井图版建立系统，优选地，该系统用于实现上述的泡沫排水采气工艺选井图版建立方法实施例。
[0258]
图4是根据本发明实施例的泡沫排水采气工艺选井图版建立系统的结构框图，如图4所示，该系统包括：
[0259]
气流速上限边界确定模块41：用于针对目标井，确定泡排有效区域的气流速上限边界；
[0260]
气流速下限边界确定模块42：用于针对目标井，确定泡排有效区域的气流速下限边界(即泡排失效气流速界限)；
[0261]
液流速上限边界确定模块43：用于针对目标井，确定泡排有效区域的液流速上限边界；
[0262]
选井图版构建模块44：用于以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0263]
在一实施方式中，气流速上限边界确定模块41包括：
[0264]
携液临界气流速确定子模块：用于获取携液临界气流速；
[0265]
第一气流速上限边界确定子模块：用于将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；
[0266]
进一步，携液临界气流速确定子模块包括：
[0267]
第一获取单元：用于获取目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度；
[0268]
携液临界气流速确定单元：用于基于目标井的气水表面张力、水相密度以及气相密度，利用李闽模型确定临界携液气流速。
[0269]
在一实施方式中，气流速上限边界确定模块41包括：
[0270]
环状-搅动流转换界限确定子模块：用于获取环状流与搅动流的气流速转换界限；
[0271]
第二气流速上限边界确定子模块：用于将环状流与搅动流的气流速转换界限作为泡排有效区域的气流速上限边界。
[0272]
在一实施方式中，气流速下限边界确定模块42包括：
[0273]
段塞-泡状流转换界限确定子模块：用于获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限；
[0274]
气流速下限边界确定子模块：用于将气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；
[0275]
进一步，段塞-泡状流转换界限确定子模块包括：
[0276]
第一获取单元：用于获取目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度；
[0277]
段塞-泡状流转换界限确定单元：用于基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限。
[0278]
在一实施方式中，液流速上限边界确定模块43包括：
[0279]
搅动-泡状/细分散泡状流转换界限确定子模块：用于获取气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限；
[0280]
液流速上限边界边界确定子模块：用于将气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限作为泡排有效区域的液流速上限边界。
[0281]
进一步，通过下述公式确定气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限：
[0282][0283]
式中，v
sl
为液流速，m/s；v
sg
为气流速，m/s。
[0284]
在一实施方式中，该系统进一步包括：
[0285]
泡排效果最佳区域气流速下限边界确定模块：用于针对目标井，确定泡排效果最佳区域气流速下限边界(即泡排效果迅速下降气流速界限)；
[0286]
此时，选井图版构建模块还用于：在所述泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图中构建泡排效果最佳区域气流速下限边界，形成泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速
下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及泡排效果最佳区域气流速下限边界的交会图；
[0287]
进一步，泡排效果最佳区域气流速下限边界确定模块包括：
[0288]
段塞-搅动流转换界限确定子模块：用于获取气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限；
[0289]
泡排效果最佳区域气流速下限边界确定子模块：用于将气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限作为泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0290]
更进一步，段塞-搅动流转换界限确定子模块包括：
[0291]
第二获取单元：用于获取目标井的管道内直径、水相密度和气相密度；
[0292]
段塞-搅动流转换界限确定单元：用于基于目标井的气水表面张力、水相密度和气相密度，确定气-水两相流动中段塞流与搅动流的转换界限。
[0293]
本发明实施例还提供了一种泡沫排水采气工艺选井系统，优选地，该系统用于实现上述的泡沫排水采气工艺选井方法实施例。
[0294]
图5是根据本发明实施例的泡沫排水采气工艺选井系统的结构框图，如图5所示，该系统包括：
[0295]
积液判断模块51：用于确定目标井是否已发生积液；若目标井未发生积液，则执行第一模块；若目标井发生积液，则执行第二模块；
[0296]
第一模块52：用于输出目标井不能作为泡沫排水采气工艺井；
[0297]
第二模块53：用于获取目标井的气流速和液流速，利用上述泡沫排水采气工艺选井图版建立系统建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井选井图版；基于目标井的井底气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井。
[0298]
在一实施方式中，该系统进一步包括：
[0299]
管串结构确定模块：用于确定目标井的管串结构是否完好，是否无封隔器；若管串结构不完好或者有封隔器，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井。
[0300]
在一实施方式中，该系统进一步包括：
[0301]
能量确定模块；用于确定目标井是否具有一定的能量；若目标井不具有一定的能量，则目标井不能作为泡沫排水采气工艺井。
[0302]
在一实施方式中，该系统进一步包括：
[0303]
泡排失效气量界限确定模块：用于基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限；
[0304]
进一步，泡排失效气量界限确定模块包括：
[0305]
第一处理单元：用于基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界；
[0306]
第二处理单元：用于基于目标井在该液流速下的泡排有效区域的气流速下限边界，确定目标井在该液流速下的泡排失效气量界限。
[0307]
在一实施方式中，该系统进一步包括：
[0308]
泡排最佳气量界限确定模块：用于基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限；
[0309]
进一步，泡排最佳气量界限确定模块包括：
[0310]
第三处理单元：用于基于目标井的液流速，结合泡沫排水采气工艺选井图版，确定目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界；
[0311]
第四处理单元：用于基于目标井在该液流速下的泡排效果最佳区域气流速下限边界，确定目标井在该液流速下的泡排最佳气量界限。
[0312]
实施例1
[0313]
该实施例提供一种泡沫排水采气工艺选井方法。
[0314]
目标气井井深3000米，油管内径为62mm，产气量为0.8
×
104m3/d，产水量为20m3/d，井口温度为40℃，井口油压1mpa，井底温度为100℃，气体相对密度为0.65。以该井说明泡沫排水采气工艺选井方法。
[0315]
第一步、判断气井是否积液：
[0316]
获取目标井的基础资料；基于目标井的基础资料确定目标井实际气流速剖面；基于目标井的基础资料确定目标井临界携液气流速剖面；利用目标井实际气流速剖面以及目标井临界携液气流速剖面，判断目标井是否发生积液；其中，目标井临界携液气流速剖面利用李闽模型确定，具体通过下述公式确定：
[0317][0318]
式中，qc为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa。
[0319]
该井临界携液气流速剖面上最大值在3000米处为1.61
×
104m3/d，大于气井实际气流速，说明该井已发生积液。
[0320]
第二步、建立适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版：
[0321]
针对目标井，获取携液临界气流速，将携液临界气流速作为泡排有效区域的气流速上限边界；利用下述公式确定携液临界气流速：
[0322][0323]
式中，qc为临界携液气流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0324]
针对目标井，获取气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限，将气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限作为泡排有效区域的气流速下限边界；其中，通过下述公式确定气-水两相流动中段塞流与泡状流的转换界限：
[0325][0326]
式中，q
sg
为气流速，m3/d；q
sl
为液流速，m3/d；σ为气水表面张力，n/m；ρ
l
为水相密度，kg/m3；ρg为气相密度，kg/m3；a为油管横截面积，m2；z为气体偏差因子；t为温度，k；p为压力，mpa；
[0327]
针对目标井，获取气-水两相流动中搅动流与泡状流、细分散泡状流的转换界限；
将气-水两相流动中搅动流与泡状流、细分散泡状流的转换界限作为泡排有效区域的液流速上限边界；其中，通过下述公式确定气-水两相流动中搅动流与细分散泡状流的转换界限：
[0328][0329]
式中，v
sl
为液流速，m/s；v
sg
为气流速，m/s；
[0330]
以气流速、液流速为横纵坐标，构建泡排有效区域的气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界以及泡排有效区域的液流速上限边界的交会图，从而得到适用于目标井的泡沫排水采气工艺选井图版。
[0331]
第三步、基于目标井的气流速和液流速，利用泡沫排水采气工艺选井图版，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井：
[0332]
基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中；
[0333]
基于目标井在泡沫排水采气工艺选井图版中的投点位置以及泡沫排水采气工艺选井图版上的选井有效区，判断目标井能否作为泡沫排水采气工艺井；
[0334]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域之外，则认为目标井不能够作为泡沫排水采气工艺井；
[0335]
当目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内，则认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺井。
[0336]
在液流速为20m3/d时，泡沫排水采气工艺选井图版中，泡排有效区域的气流速下限值为0.195
×
104m3/d、气流速上限值为1.61
×
104m3/d，目标井的气流速为0.8
×
104m3/d，介于气流速上限值下限值之间；在气流速为0.8
×
104m3/d时，泡沫排水采气工艺选井图版中，泡排有效区域的液流速上限值为176m3/d，目标井的液流速为20m3/d，小于泡排有效区域的液流速上限值。基于目标井的气流速和液流速，将目标井投点到泡沫排水采气工艺选井图版中，目标井落在气流速上限边界、泡排有效区域的气流速下限边界、泡排有效区域的液流速上限边界以及气流速坐标轴围成的区域内，认为目标井能够作为泡沫排水采气工艺井。
[0337]
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。