地下儲(chǔ)氣庫井管柱沿程流體狀態(tài)數(shù)值模擬
本文選題:地下儲(chǔ)氣庫 + 定向井; 參考:《石油鉆采工藝》2017年04期
【摘要】:確定注采過程中天然氣在油管柱內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是分析儲(chǔ)氣庫井管柱受力、確定沖蝕位置的關(guān)鍵。根據(jù)井身結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)建立天然氣流經(jīng)儲(chǔ)氣庫定向井油管柱過程的物理模型,通過數(shù)值試驗(yàn)研究造斜段管柱內(nèi)沿程速度、渦量和近壁壓力分布;分析注采壓差、井斜角及油管內(nèi)徑對(duì)管柱近壁壓力的影響規(guī)律。結(jié)果表明:油管柱內(nèi)流體狀態(tài)受注采壓差和井身結(jié)構(gòu)影響,天然氣流速和近壁壓力在流入流出造斜段時(shí)發(fā)生波動(dòng);管柱沿程速度和動(dòng)壓隨井深增大而減小,沖蝕點(diǎn)位置出現(xiàn)在造斜段流入端和流出端管柱中心線與最大狗腿角位置徑向線的連線上;隨著注采壓差增大,流入端和流出端彎曲外側(cè)和內(nèi)側(cè)平均壓程比均明顯增大;隨著井斜角增大,流入端彎曲外側(cè)和內(nèi)側(cè)的平均壓程比增大,流出端彎曲外側(cè)和內(nèi)側(cè)的平均壓程比減小;隨著油管內(nèi)徑增大,流入端彎曲外側(cè)和內(nèi)側(cè)的平均壓程比減小,流出端彎曲外側(cè)和內(nèi)側(cè)的平均壓程比增大。
[Abstract]:Determining the movement state of natural gas in tubing string during injection and production is the key to analyze the stress of gas storage well string and determine the erosion position. According to the well structure and operation parameters, the physical model of natural gas flowing through the tubing string of the directional well in the gas storage reservoir is established. The velocity, vorticity and near-wall pressure distribution along the pipe string in the inclined section are studied by numerical experiments, and the pressure difference between injection and production is analyzed. The influence of well angle and tubing inner diameter on the near wall pressure of pipe string. The results show that the fluid state in the tubing string is affected by the pressure difference between injection and production and the wellbore structure, the flow rate of natural gas and the pressure near the wall fluctuate when flowing into and out of the diagonal section, and the velocity and dynamic pressure along the pipe string decrease with the increase of well depth. The location of the erosion point appears on the line between the central line of the pipe string and the position of the maximum dog leg angle at the inlet and outflow end of the oblique section and the radial line of the position of the maximum dog leg angle, and with the increase of the pressure difference between injection and production, the average ratio of the lateral and medial mean pressure at the inlet and outflow ends increases obviously. With the increase of the inclined angle, the average pressure range ratio of the outside and the inside of the inlet end increases, while the average pressure range ratio of the outside and the inside side of the outflow end decreases, and the average pressure range ratio of the outside and the inside of the inlet end decreases with the increase of the inner diameter of the tubing. The average pressure range ratio of the lateral and medial bends of the outflow increased.
【作者單位】: 中國石油大學(xué)(華東);中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院;中國石油華北油田分公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助課題“基于應(yīng)變控制的熱采井套管試驗(yàn)及安全可靠性研究”(編號(hào):51274231);國家自然科學(xué)基金資助課題“基于多目標(biāo)約束優(yōu)化方法的頁巖氣儲(chǔ)層微裂縫分析及壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展機(jī)理研究”(編號(hào):51374228)
【分類號(hào)】:TE822
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,本文編號(hào):1774433
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