連續(xù)管速度管柱關鍵技術研究
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【摘要】:連續(xù)油管(Coiled Tubing)在工業(yè)上名為撓性油管同樣也可以稱之為盤管。在第二次世界大戰(zhàn)期間它就已經出現(xiàn)于工業(yè)應用中,自20世紀60年代逐漸引起石油工業(yè)的注意,迄今為止已有50多年的歷史。將連續(xù)油管作為速度管柱下放到井中,充當生產管柱進行排水采氣作業(yè),是近幾年才發(fā)展起來的新型技術。天然氣井完井后,在最初開采時,儲層的能量一般較大,氣井自身的能量足以將天然氣和從地層滲入到井筒的液態(tài)水舉升到地面,隨著開采的進行,井底的能量慢慢減少,加之地層的水不停地滲入井筒,而減小的地層能量已經不足以將天然氣和水舉升到地面,水在井筒中越積越多,形成所謂的積液,抑制了井底的壓力,使得氣井排水更加困難,如果不及時處理,氣井就有報廢的可能。目前,針對上述問題有很多的處理工藝,比如速度管柱、柱塞氣舉、泡沫排水、有管泵抽水、氣舉排水,以及積液嚴重時所采用的電潛泵排水等等工藝,本文都一一作出了詳細的介紹,并且對本文研究的重點速度管排水采氣技術作出了重點說明,分析了速度管與常規(guī)油管相比較,在排水采氣方面的優(yōu)點;起下速度快,節(jié)約時間,可帶壓作業(yè)等。工程生產時,排水采氣的參量一般是井口的壓力,以及氣液比,其他的參量都是通過這些參量經過換算間接獲得。本研究之前,現(xiàn)場一般是通過直接選井,下入速度管,觀察其產液量和產氣量的變化是否滿足預期的設計要求,然后作出判斷該氣井是否適合速度管柱生產;但是部分氣井在進行速度管生產后不久,出現(xiàn)油套壓差變大,產氣量持續(xù)降低等情況,出現(xiàn)問題的原因是對速度管在排水采氣的作業(yè)中,未能夠正確認識管內的流動規(guī)律和攜液機理以及氣液比對速度管選擇的問題,從而使得對連續(xù)管生產中,井口壓力等因素控制不夠科學等,針對這些問題,本論文做了如下研究:(1)整合現(xiàn)有排水采氣臨界攜液模型,總結了不同假設條件下,模型的通用公式,分析了公式中的關鍵參數(shù),并結合實際情況提出了對現(xiàn)有模型的改進;在進行管內壓力計算前,對相關計算的圖表進行了數(shù)字化處理,節(jié)省了工程中的工作量,用MATLAB軟件進行了數(shù)據(jù)曲線的擬合,并且比較了多種擬合方式對本文計算的作用;(2)通過Visual Basic軟件編制程序,對管內的壓力進行計算,對比實際井況,驗證程序的正確性,對氣井內壓力與氣液比的關系進行了分析說明,計算了不同氣液比情況下的井底流動壓力,為速度管排水采氣模擬計算提供了嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)依據(jù);(3)通過Gambit進行建模并且對模型的網格進行分析,篩選出合適的網格類型,并且對網格做了計算無關性分析,篩選出最適合網格數(shù),之后對多相流模型和湍流模型進行了篩選和分析,認為混合模型和標準的K-epsilon模型適合速度管排水采氣的計算;(4)本文進行了氣液比對速度管排水采氣的適應性的分析以及井口壓力對速度管水采氣的影響。
【關鍵詞】:連續(xù)管 速度管柱 排水采氣
【學位授予單位】:長江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TE931.2
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 研究的背景及意義9
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-15
- 1.3 課題研究的主要內容15-16
- 第2章 氣井排水采氣工藝技術16-25
- 2.1 天然氣井物性參數(shù)16-18
- 2.2 天然氣井的積液問題18-19
- 2.3 排水采氣工藝方法19-24
- 2.4 本章小結24-25
- 第3章 速度管排水采氣設備及管內兩相流分析25-40
- 3.1 速度管生產井口設備25-27
- 3.2 速度管內兩相流相關參數(shù)27-31
- 3.3 速度管臨界攜液流速計算31-39
- 3.4 本章小結39-40
- 第4章 速度管模擬參數(shù)計算40-55
- 4.1 井底壓力的計算40-51
- 4.2 體積分數(shù)計算51-54
- 4.3 模擬參數(shù)的換算54
- 4.4 本章小結54-55
- 第5章 速度管排水采氣數(shù)值模擬55-79
- 5.1 CFD理論及模型分析55-66
- 5.2 數(shù)值模擬66-71
- 5.3 模擬結果分析71-76
- 5.4 典型井例的計算76-78
- 5.5 本章小結78-79
- 第6章 結論79-80
- 致謝80-81
- 參考文獻81-85
- 個人簡介85-86
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,本文編號:265326
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