(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210786862.6 (22)申请日 2022.07.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114861471 A (43)申请公布日 2022.08.05 (73)专利权人 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 谭晓华　褚佳曼　宋维春　奎明清　 李旭日　李丽　罗安　马萌　 周潇君　张研　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (56)对比文件 CN 112149249 A,2020.12.2 9 WO 20210167 75 A1,2021.02.04CN 110344818 A,2019.10.18 CN 112593901 A,2021.04.02 CN 103233725 A,2013.08.07 CN 112401882 A,2021.02.26 赵彬彬等.水平井 速度管柱排水采气技 术研 究与试验. 《石油机 械》 .2018,第 第46卷卷(第01 期),第88-91页. 杨亚聪等.柱塞气举排水采气技 术优化研 究. 《石油化工 应用》 .2013,第 第32卷卷(第10 期),第11-13页. 王尊策等.气举柱塞外壁密封性能计算与分 析. 《地震工程与工程振动》 .2019,第 第39卷卷 (第06期),第7-17页. Ha,J 等.S PH,MAGMAsoft and water analogue model lings of die fi lling of a servo pisto n. 《Third I nternati onal Coference o n CFD in the Mi nerals and Process Industries》 .20 03, 审查员 张玮 (54)发明名称 一种柱塞气举 工艺应用时机确定方法 (57)摘要 本发明公开了一种柱塞气举工艺应用时机 确定方法， 属于油气田开发技术领域； 为解决现 今柱塞排水采气工艺柱塞应用时机确定难度较 大， 计算方法存在局限性等问题； 其技术方案 是： 收集气井生产资料和柱塞结构资料； 计算不同卡 定器深度、 不同柱塞上行速度下的液态漏失量， 得到卡定器下深、 柱塞上行速度和漏失量之间的 关系式； 将漏失液量转化为井筒积液高度； 计算 此积液高度下的气井生产油套压差， 若气井生产 油套压差大于该计算值， 则可下入柱塞。 本发明 所需数据较少， 操作简单， 可推广性强。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 114861471 B 2022.10.11 CN 114861471 B 1.一种柱塞气举工艺应用时机确定方法， 其特 征在于， 该 方法包括下列步骤： S100、 收集气井生产资料和柱塞结构资料， 气井生产资料包括井底压力、 井口油压、 产 气量、 产水量、 气的密度和黏度、 水的密度和粘度、 卡定器深度以及油管内径； 柱塞 结构资料 包括拟定下入的柱塞的类型、 长度以及直径； S200、 根据实际油管尺寸、 实际柱塞尺寸建立油管物理模型和柱塞物理模型； S300、 对油管物理模型和柱塞物理模型进行网格划分； S400、 设置初始井筒积液量， 通过数值模拟得出不同柱塞运动速度和卡定器深度下， 柱 塞一次上 行过程中的漏失量大小， 其具体步骤为， S401、 给定一个柱塞运动速度和卡定器深度， 通过数值模拟得出当前速度下柱塞一次 气举过程中的漏失量大小， 其具体步骤为， S4011、 根据气井生产资料， 通过Fluent软件模拟得出井口流量随时间的变化关系曲 线； S4012、 利用得出的井口流量随时间的变化关系曲线对时间进行积分， 可得出当前柱塞 运行速度下， 柱塞上 行一次所 带出的液量体积； S4013、 计算当前柱塞运动速度和卡定器深度下， 柱塞一次上行过程的液体漏失量大 小， 其值等于初始井筒液量减去柱塞上 行一次所 带出的液量体积； S402、 改变柱塞运动速度， 重复步骤S401； S403、 改变卡定器深度， 重复步骤S401~S402； S500、 通过得出的不同柱塞运动速度和卡定器深度下， 柱塞一次上行过程中漏失量大 小的模拟结果， 拟合得到柱塞上 行速度、 井深及柱塞漏失量之间的关系式， 其表达式如下； 式中Vleakage是柱塞气举过程中的漏失量， 单位是m3；v是柱塞上行过程中的速度， 单位是 m/s；hd是卡定器深度， 单位是m； S600、 根据拟合所得到的关系式， 计算实际气井柱塞一次上行过程的漏失量， 并将漏失 液量转化为井筒积液高度； S700、 根据S600所得到的井筒积液高度计算当前气井的油套压差， 其表达式为， ， 式中△P为气井生产油套压差， 单位是MPa； ρ1为液体密度， 单位是 kg/m3；g为重力加速度， 单位是m/s2；hmin是漏失液量转化所得的井筒积液高度， 单位是m； 当 实际气井的油套压 差值达到此计算 值时， 即下入柱塞， 此即为柱塞的应用时机 。 2.根据权利要求1所述的一种柱塞气举工艺应用时机确定方法， 其特征在于： 将漏失液 量转化为井筒积液高度的表达式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114861471 B 2式中hmin是漏失液量转化所得的井筒积液高度， 单位是m； Vleakage柱塞一次上行过程的漏 失量， 单位是m3； π 是圆周率， 无量纲数， 取3.14； d是油管内经， 单位是m。 3.根据权利要求1所述的一种柱塞气举工艺应用时机确定方法， 其特征在于： 建立油管 与柱塞物理模型所用软件为designmodeler， 对油管物理模型和柱塞物理模型进行网格划 分所用软件为分别为 ICEM和Fluent  meshing。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114861471 B 3