本文關(guān)鍵詞：泡沫排水采氣井下節(jié)流實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：氣井井下節(jié)流是低滲低產(chǎn)氣田經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)氣井井下節(jié)流+低壓集氣的開(kāi)發(fā)模式,可大大降低地面工程投資,有效提高氣田開(kāi)發(fā)效益。當(dāng)節(jié)流井開(kāi)展泡沫排水采氣工藝時(shí),因?qū)ε菽黧w節(jié)流壓降規(guī)律認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致氣嘴尺寸設(shè)計(jì)不當(dāng),氣井不能正常排液,泡排成功率降低,因此迫切需要建立準(zhǔn)確預(yù)測(cè)泡沫節(jié)流壓降的關(guān)系式。正確認(rèn)識(shí)泡沫嘴流特性對(duì)于建立泡沫節(jié)流壓降模型以及準(zhǔn)確設(shè)計(jì)油嘴尺寸至關(guān)重要。為此,本文采用理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)泡沫嘴流流動(dòng)規(guī)律開(kāi)展深入研究,建立了不同濃度泡沫嘴流壓降模型,完成的具體工作如下：(1)根據(jù)節(jié)流氣井實(shí)際生產(chǎn)參數(shù),設(shè)計(jì)并搭建了垂直井節(jié)流物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置總高6m,流動(dòng)管路內(nèi)徑30mm,距地面2.5m處安裝節(jié)流器,同時(shí)配備了相應(yīng)的供給設(shè)備和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可用于模擬垂直井段任意位置處的嘴流流動(dòng)狀態(tài),為開(kāi)展不同嘴徑、不同流態(tài)下空氣-清水兩相嘴流實(shí)驗(yàn)、泡沫嘴流實(shí)驗(yàn)提供了條件。(2)利用實(shí)驗(yàn)裝置,開(kāi)展了2、4、6、8mm嘴徑、氣流量10-120m3/h、液流量0.5-6m3/d、泡沫濃度0-0.5%的139組空氣-清水兩相嘴流與泡沫嘴流對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及192組不同濃度泡沫嘴流實(shí)驗(yàn)。利用數(shù)碼相機(jī)捕捉井筒內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)變化,對(duì)比分析了空氣-清水兩相嘴流與泡沫嘴流的流型和臨界壓力比變化規(guī)律,研究了不同濃度泡沫嘴流壓降特性。(3)為了準(zhǔn)確設(shè)計(jì)泡排井的節(jié)流器嘴徑、預(yù)測(cè)氣井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)以及氣井積液分析,利用不同濃度泡沫嘴流113組臨界流和79組亞臨界實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開(kāi)展了Perkins模型、Sachdeva模型、Ashford模型和滑脫數(shù)值模型對(duì)嘴流流態(tài)、油嘴過(guò)流能力及嘴前壓力預(yù)測(cè)能力的評(píng)價(jià),結(jié)果滑脫數(shù)值模型較優(yōu)。(4)模型評(píng)價(jià)表明,泡排劑的加入改變了氣液間的滑脫規(guī)律,增加了節(jié)流壓降。為此利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反算滑脫因子,得到考慮泡排劑濃度和氣體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的滑脫因子計(jì)算式。該關(guān)系式結(jié)合滑脫數(shù)值模型提高了預(yù)測(cè)泡沫流體通過(guò)節(jié)流器壓降的準(zhǔn)確性,得到泡沫嘴流壓降修正模型。(5)采用節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析法,建立了泡沫井下節(jié)流井筒壓力溫度場(chǎng)耦合模型,提供了泡排井下節(jié)流工藝參數(shù)設(shè)計(jì)方法,分析了井下節(jié)流對(duì)井筒攜液能力的影響。以現(xiàn)場(chǎng)節(jié)流氣井J11P11H為例,開(kāi)展了嘴深、嘴徑的工藝設(shè)計(jì)。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立考慮泡排劑濃度的泡沫嘴流壓降模型為氣井井下節(jié)流工藝參數(shù)設(shè)計(jì)提供了方法,提高了井下節(jié)流工藝技術(shù)水平,對(duì)泡沫流的研究也有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE37

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李旭日;劉建儀;張廣東;徐運(yùn)動(dòng);寧梅;;井下節(jié)流氣井泡沫排水采氣機(jī)理研究[J];天然氣勘探與開(kāi)發(fā);2011年01期

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3 張耀剛;趙曉偉;馬愛(ài)忠;;井下節(jié)流技術(shù)在靖邊氣田的應(yīng)用[J];石油化工應(yīng)用;2008年05期

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本文編號(hào)：1212156