[发明专利]一种深水气井井喷流量的确定方法

权利要求书

1.一种深水气井井喷流量的确定方法，该方法包括以下步骤：

1)利用3D成像技术确定海面喷泉半径R_f和喷泉中心线高度h_f；

2)确定深水气井井喷喷源处的各个参数，包括喷源的位置、喷源出口处的半径、压力和温度；

3)确定深水气井井喷条件下井喷流体在海水中流动的卷吸系数的概率密度分布，该概率密度分布为三角形分布，分布函数为：

式中x₁为卷吸系数，根据羽流流动理论中，卷吸系数的下限值a₁为0.06，上限值c₁为0.15，众数值b₁为0.1；

4)基于确定的海面喷泉半径R_f，建立关于卷吸系数α的目标函数：

S₁(α)＝min||R_f(α)-R_f||

式中，R_f为海面喷泉半径，m；R_f(α)为由正演模型计算得到的海面喷泉半径，m；

5)基于模拟退火算法计算关于卷吸系数的目标函数的最小值，求得卷吸系数α最优值；

6)确定井喷流量的概率密度分布，该概率密度分布为三角形分布，分布函数为：

式中，x₂为喷源1的井喷流量，Nm³/d；a₂为井喷流量的下限值，取a₂＝1Nm³/d；c₂为井喷流量的上限值，取邻井开发的无阻流量的1.2倍，Nm³/d；b₂为井喷流量众数值，取邻井开发的无阻流量的2/3，Nm³/d；

7)基于确定的喷泉中心线高度h_f，建立关于井喷流量的目标函数：

S₂＝min||h_f(V₀)-h_f||

式中，h_f为测量确定的海面喷泉中心线高度，m；h_f(V₀)为采用正演模型计算公式得到的海面喷泉中心线高度，为喷源处井喷流量V₀的函数；

8)基于模拟退火算法计算关于井喷流量的目标函数的最小值，求得喷源处井喷流量最优值V₀；

9)将步骤8)中得到的喷源处井喷流量最优值V₀换算成标况下的井喷流量，计算公式如下：

式中，V_sc为标况下的井喷流量，m³/s；Z_sc和Z₀分别为标况下和喷源1处的气体压缩系数，无量纲；T_sc和T₀分别为标况下和喷源处的温度，℉；p_sc和p₀分别为标况下和喷源处的压力，Pa；V₀为喷源1处的井喷流量，m³/s。

2.如权利要求1所述的一种深水气井井喷流量的确定方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述R_f(α)采用正演模型计算过程如下：

①取步骤3)上下限值区间内任意卷吸系数，保证其三角形分布函数值无限趋近众数值b₁对应的三角形分布函数值；

②利用羽流模型计算羽流区域顶部气体扩散半径R(α)；

③利用如下公式计算海面喷泉半径R_f(α)：

式中，β为经验系数，无量纲，β＝0.45；R(α)为羽流区域顶部的气体扩散半径，m。