周朝 何祖清 付道明 罗璇 刘欢乐 孙志扬

1. 中国石化石油工程技术研究院；2. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室；3. 中国石化江汉油田石油工程技术研究院

0 引言

多段压裂页岩气水平井在生产早期有大量的压裂液返排到井筒，造成页岩气井长期带液生产，井筒积液问题不容忽视［1］。临界携液流量法是现场普遍采用的积液预测方法，然而，以Turner 模型、Coleman 模型为代表的球状液滴模型对于国内气井的积液预测精度并不理想，考虑液滴变形的李闽模型对于垂直井筒的积液预测精度较高，但是并未考虑井斜变化和产液量对井筒积液的影响［2］。之后，王志彬等［3］、潘杰等［4］考虑液滴变形和产液量，建立了垂直井筒临界携液流量模型，Belfroid等［5］、李丽等［6］、Chen 等［7］考虑井斜角变化，建立了倾斜(水平) 井筒临界携液流量模型。Wang 等［8］根据室内实验数据修正Belfroid 模型，得到考虑井斜和液相流速的连续油管临界携液相关式，但应用条件受限。综合分析，目前的临界携液流量模型均未完整反映页岩气井的复杂井身结构和返排液量变化特征，为此，以液滴模型为基础，综合考虑井筒产液量、液滴变形和造斜率变化，根据变形液滴能量平衡关系，建立了页岩气井全井筒临界携液流量模型。

1 模型建立

1.1 物理模型

以椭球形变形液滴为基础(图1)，推导建立了临界携液流量新模型。液滴从球形变形为椭球形，以单个变形液滴为研究对象，主要进行如下假设：

图 1 液滴变形示意图Fig. 1 Schematic droplet deformation

(1)球形液滴以球心所在平面发生对称变形；……