水平井采气已成为克拉美丽气田开发的核心技术,投产17 口占生产井数30%,日产气量114×104m3占总产量的38%。但随着气藏开发的深入,气层平均压力和日产气量逐年下降,且主要采用31/2"油管、41/2"油管及其组合油管,携液困难,因井底积液面临间开甚至停喷的危险,因此正确预测携液临界气量、优化油管尺寸是目前克拉美丽气田水平井延长自喷期的关键。而水平井携液临界气量的研究主要沿用直井的数学模型进行角度修正得到,直接用于克拉美丽水平井携液临界气量计算误差较大。为此,本文采用物理模拟和理论研究相结合的技术路线,对水平井携液规律进行了深入研究,完成了以下主要工作:(1)深入分析了克拉美丽气田水平井采气现状及面临的主要问题,选取17 口水平井采气数据为代表,计算井筒气相/液相表观流速、气体密度等参数,基于弗劳德相似准则设计了水平井携液临界流速测试方案。(2)利用自建的水平井可视化模拟实验装置,开展了水平井积液现象模拟实验,验证了采用工程常用液膜反转作为积液点判断依据导致携液临界流速偏大,进而综合考虑井筒压降、持液率以及积液的宏观特征,提出适合克拉美丽气田现场的积液判断依据。(3)基于水平井携液临界气量判断依据和液膜反转理论,利用垂直管液膜厚度计算方法和Beggs-Brill模型,修正了倾斜段底部液膜厚度计算方法,建立水平井倾斜段的携液临界气量理论模型,深入分析了角度、油管尺寸、压力、温度等参数对携液临界气量的影响规律,进而建立了克拉美丽气田优选油管尺寸的水平井携液临界气量图版。(4)基于克拉美丽气田水平井生产测压数据对工程中常用的气液两相管流压力模型进行评价,并引入节点系统分析方法优化生产管柱,编写相应的计算机程序,为实现克拉美丽气田生产优化提供了重要的设计工具。(5)以滴西N井区X井为例,系统地分析了不同油管尺寸对井筒压力剖面和携液临界流速剖面的影响,合理确定油管尺寸,并应用节点系统分析预测井口油压和气液比等参数对生产的影响。本文研究成果为克拉美丽气田气井高效生产提供了重要的技术支持,对产水气井携液理论研究也有一定的参考价值。