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天然气开采中总会伴随来自凝析油和水的液体,这些液体可能在井底沉积形成井底积液。井底积液会升高井底流动压力,增加井壁附近水饱和度从而降低气体有效渗透率,导致气井天然气产量下降,甚至停产。常规气井在开采后期都有井底积液问题,一些低渗透气井在气井生产初期就有井底积液问题。研究气体携液能力对于含水气井有效生产,提高单井产量,以及提高采收率都有较重要的意义。国内外许多专家学者对含水气井研究做了大量的工作。美国学者Turner等人1969年提出了气体携液的临界流速和临界流量模型,该临界模型几十年来为气井排水采气工作发挥了巨大的指导作用。随着对含水气井开发认识的加深,认识到对于持液率比较高的气井,即使气井流量达到临界流量,也会有积液产生。2009年,Zhou等提出了多液滴模型,认为当持液率高于某一数值时,气井的临界流速也会增加,且随着持液率的增加而增加;若加大气体流速,井底积液又会被携出井口。并提出了理论公式,但是没有实验验证。本文主要完成工作:(1)通过可视化实验装置,分别以压缩空气和水为介质代表井筒中的天然气和液体进行气井携液能力试验。采用垂直有机玻璃管作为模拟井筒已达到可视化的目的;管路安装有压力传感器、压差传感器、气体质量流量计、液体流量、温度传感器以及远程数据采集装置。在上述基础上建立一套可视化气井积液实验装置(高14m,管路内经50mm)进行气井连续排液过程实验模拟。(2)气体流量在Turner临界流量时,逐渐加大液体注入量,从实验室验证气流中液体含量将影响气体的临界速度的观点;测试气体临界速度随液体含量的变化规律。(3)在较大的持液率情况下,通过气体调节阀与调压阀调节,增加气体流速,分析较大持液率情况下的临界流量和临界流速。(4)利用可视化实验装置,验证Zhou的多液滴理论,进行较深入的理论探讨并建立相应的理论解释和模型;(5)建立简化的应用模型和计算程序,使之能用于实际生产中。结合实验结果进行数据分析,提出了修正了的多液滴模型。采用两个气田等生产数据为例,利用相应的程序方法计算进行对比分析生产情况。对于长庆气田3口井天然气井井底积液得出较规律的认识。本论文研究成果对于含水气井开发都中后期、及高含水气井的实际生产、含水气井的携液计算、气井的优化配产、严重积液井的复产均有较强的指导性.