利用生產動態數據確定井壁粗糙度方法

巫旭狄，羅紫薇

（成都理工大學，四川成都 610059）

氣井在開發生產過程中，在地層滲流段、井底完井段以及垂直管流段均有不同程度的壓力損失，而在井筒中的垂直管流段除克服重力導致的壓力損失外，井筒摩阻產生的壓力損失也不容忽視。確定此壓力損失的關鍵在于確定氣井生產時的摩阻系數，而摩阻系數主要受井壁粗糙度控制，但由于地下情況的復雜性，井壁粗糙度難以確定，進而導致摩阻系數確定難度加大，造成井筒流壓梯度計算精度遠不及靜壓梯度，最終會降低油藏動態分析和預測的準確性。本文將以3 口井實際生產動態資料為例，確定氣井動態摩阻系數，進而間接確定不同生產狀況下的井壁粗糙度，為油田生產提供實際指導。

1 摩阻系數確定方法

1.1 常規摩阻系數

1932 年Nikurades 利用室內流動實驗確定摩阻系數定義了絕對粗糙度，而相對粗糙度的定義為絕對粗糙度e 和管道內徑的比值。1994 年Moody 繪制各種自然粗糙管道的摩阻因素圖版確定摩阻系數[1]。

摩阻系數的常規確定方法一般為公式法，如Colebrook 公式、Jain 公式和Chen 公式，而最為常用的公式為Jain 公式，它具有Colebrook 公式的優點，即一個公式覆蓋三個流態區，同時可以無需迭代直接計算摩阻系數[2]。Jain 公式表示為：

式中：f-摩阻系數；qsc-日產氣量，104m3；ug-氣體黏度，mPa·s；γg-氣體相對密度。

Jain 公式中關鍵點在于確定井壁粗糙度e，但隨油管使用年限的增加，井壁腐蝕，加之現場可能會加入緩蝕劑，又會減緩對井壁的腐蝕，因而井壁粗糙度的確定難度也會越來越大，因此Jain 公式難以得到使用?！?br>