一种凝析气井井口含水率计算方法

王永忠（西北油田分公司雅克拉采气厂 新疆 库车 842017）

含水率是凝析气井生产管理的一项最基础、最重要数据之一。作为监控凝析气井的生产状况的重要指标。利用日含水率、计量产液量和油水比重数据结合，推算出凝析气井日产油、日产水数据。又通过日产油、水数据，求得气油比、气水比等数据，以及评价凝析气田开发效果关键数据累产油、累产水。确保含水率准确对凝析气田开发管理尤为重要。

雅克拉凝析气田采用井口手动不定时取样，通过蒸馏法或离心法化验含水。自2005年开发以来，凝析气井的井口取样化验含水方式遇到许多问题。一是井口取样含水波动非常异常。雅克拉凝析气田Y K 18井，2012年2月23日井口连续24小时取样化验，含水率在0.05—66.67%波动，且变化看不出任何规律。二是换不同取样位置，含水率突变。2011年4月2日Y K 9井同时在井口不同取样位置，不同取样口设置方式取样化验。水平管取样水平含水5.6%、水平管向下取样含水100%，垂直管线取样含水45.24%。三是由含水率数据异常波动，造成日产油水量的突变，引起气油比、气液比等一系列生产数据的变化。如何获得凝析气井准确的含水率问题，已成为开发管理中难题之一。

一、凝析气井取样油水来源认识

凝析气井含水率是指地面状态下，液相水占液相凝析油和液相水的体积百分数（或质量百分数）。

凝析油：凝析气在压力温度的变化下，会产生气、液相态转变的物理变化。从凝析油产出机理看，有两种，一是地层中的凝析气经过井筒和节流压力、温度下降，其中重质组分，由气相状态的转变为液相，称为凝析油。二是当生产压差超过地层或井筒附近反凝析出凝析油临界流动启动压力时，以液相形式产出凝析油。现场情况和其他凝析气田开发经验【1】可知，凝析气井气油比，会随压力变化而变化，但变化有一定的规律，短时间内绝不会出现突升突降的现象。

液相水：从产生机理看，有三种。一是地层产出天然气中饱和水蒸气，在压力、温度下降时，部分气相水蒸气变化为液相水。笔者认为由凝析生成的液相水，氯根应该为0 V g/L。凝析水量与天然气气量、各节点压力、温度等有关系，计算方法有多种，但都存在偏差【2】。本文使用布卡克凯克计算【3】。以YK5H井为例，日产46.5×104V3/d饱和水蒸气天然气，水蒸气总量为11.84V3，一级节流后，气相水蒸气总量5.95 V3，有5.89V3变化为液相水，详见表1。二是粒间水（也称束缚水）的产出，是指气藏中的附着的岩石孔隙表面的液相水。雅克拉凝析气田气层测井解释束缚水饱和度在40—60%之间。相关文献【4】，当压差大于粒间水临界流动启动压力时也会产出。粒间水应和地层水性质相同，产出量和生产压差有关。凝析气井产出凝析水和粒间水，现场统称为凝析水，有含水率低，氯根低的特征。三是地层边水舌进或底水锥进侵入产出。高矿化度、高氯根、高含水率是气井产地层水特征。粒间水和地层水的产出量不确定，但与凝析气井产水氯根有直接关系，也是凝析气井是否见水的一个重要标志。通过以上认识，凝析气井正常生产时，含水率不会出现太大波动。

表1

6.7515.955.89压力Vpa温度℃水蒸气 V3液相水 V3 43.47134.0511.840

二、计算方法

凝析气井的含水率计算，需要得到凝析油量和液相水量。生产过程中，天然气其产量、各节点压力温度、氯根、气油比等数据都很容易准确得到，从而可计算出凝析气井的含水率，判断取样含水是否准确。

（1）含水率

fw%=V 1/（V 1+V 2）*100% 公式1

式中fw%含水率 体积百分数

V1日产液相水体积 m3/d

V2日产凝析油体积m3/d

(2)凝析油

V2=Qg×GOR公式2

式中Qg凝析气井日产气量m3

GOR气油比 m3/m3

（3）液相水

V1=V11+V 12+V13公式3

式中V11 天然气中包含水蒸气产生凝析水 m3，由布卡克凯克公式求出

V12V13粒间水和地层水 m3

其中根据凝析气井产水氯根总量不变原理，可推到出公式4

V11×凝析水氯根+（V12+V13）×地层水氯根=（V11+V12+V13）×凝析气井产水氯根 公式4

式中 凝析水氯根 0mg/L

地层水氯根 选用气田地层水氯根，雅克拉凝析气田氯根105000 mg/L

凝析气井产水氯根 选用凝析气井化验氯根

公式4变化，得出公式5

V12+V13=V11×凝析气井产水氯根/(地层水氯根-凝析气井产水氯根)

公式5

（4）计算步骤

先用布卡克凯克公式根据气量求出V 11，通过公式5求出V 12+V 13，通过公式3求出液相水V 1。将求出的V 1和V 2数据带到公式1中，计算出凝析气井含水率。

三、结果讨论分析

表2 雅克拉凝析气田计算含水率与化验含水率对比结果。YK5H井、YK7CH偏差最大。因井口取样化验结果受取样位置、取样地点等因素的影响，没有准确数据可参考，根据对凝析气井生产变化规律认识和现场实际取样情况分析认为，YK5H取样位于井口水平管中部取样时，受油气水的分离分层影响，1.04%含水率取样含水结果偏小。YK7CH在水平立管下部取样，14.29%含水率取样含水结果偏大。其余井偏差在10%左右，但远较目前取样含水率波动小，尚可满足生产实际需要。

表2 雅克拉凝析气田计算含水率与化验含水率对比表

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四、认识与结论

1.对取样化验液相凝析油、液相水产出机理认识，提出一种凝析气井的井口含水率理论计算方法，可对现场取样含水率进行辅助验证，保证凝析气田开发基础数据的准确性。其他凝析气田可参考使用。

2.取样位置液相凝析水量计算是确保计算含水率准确性的关键参数，但是几种常见公式计算结果均有误差，导致计算结果有些偏差。

3.高氯根时，化验氯根值对计算结果影响非常大，计算时，应取的准确的产水氯根值。

[1]李士伦王鸣华何江川等编著气田与凝析气田开发中国石油出版社2004年12月188页.

[2]车继明郭平等高温气藏及凝析气藏气中水含量测试与计算 天然气勘探与开发2008年6月.

[3]李士伦王鸣华何江川等编著气田与凝析气田开发中国石油出版社2004年12月59页.

[4]SYT--5317-2006石油液体管线自动取样法.