連續(xù)管速度管柱關(guān)鍵技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:連續(xù)管速度管柱關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【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(jīng)出現(xiàn)于工業(yè)應(yīng)用中,自20世紀(jì)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(dāng)生產(chǎn)管柱進(jìn)行排水采氣作業(yè),是近幾年才發(fā)展起來的新型技術(shù)。天然氣井完井后,在最初開采時(shí),儲(chǔ)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(jìn)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(jīng)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(shí)處理,氣井就有報(bào)廢的可能。目前,針對(duì)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(yán)重時(shí)所采用的電潛泵排水等等工藝,本文都一一作出了詳細(xì)的介紹,并且對(duì)本文研究的重點(diǎn)速度管排水采氣技術(shù)作出了重點(diǎn)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(diǎn);起下速度快,節(jié)約時(shí)間,可帶壓作業(yè)等。工程生產(chǎn)時(shí),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(jīng)過換算間接獲得。本研究之前,現(xiàn)場(chǎng)一般是通過直接選井,下入速度管,觀察其產(chǎn)液量和產(chǎn)氣量的變化是否滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)要求,然后作出判斷該氣井是否適合速度管柱生產(chǎn);但是部分氣井在進(jìn)行速度管生產(chǎn)后不久,出現(xiàn)油套壓差變大,產(chǎn)氣量持續(xù)降低等情況,出現(xiàn)問題的原因是對(duì)速度管在排水采氣的作業(yè)中,未能夠正確認(rèn)識(shí)管內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律和攜液機(jī)理以及氣液比對(duì)速度管選擇的問題,從而使得對(duì)連續(xù)管生產(chǎn)中,井口壓力等因素控制不夠科學(xué)等,針對(duì)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(jié)了不同假設(shè)條件下,模型的通用公式,分析了公式中的關(guān)鍵參數(shù),并結(jié)合實(shí)際情況提出了對(duì)現(xiàn)有模型的改進(jìn);在進(jìn)行管內(nèi)壓力計(jì)算前,對(duì)相關(guān)計(jì)算的圖表進(jìn)行了數(shù)字化處理,節(jié)省了工程中的工作量,用MATLAB軟件進(jìn)行了數(shù)據(jù)曲線的擬合,并且比較了多種擬合方式對(duì)本文計(jì)算的作用;(2)通過Visual Basic軟件編制程序,對(duì)管內(nèi)的壓力進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比實(shí)際井況,驗(yàn)證程序的正確性,對(duì)氣井內(nèi)壓力與氣液比的關(guān)系進(jìn)行了分析說明,計(jì)算了不同氣液比情況下的井底流動(dòng)壓力,為速度管排水采氣模擬計(jì)算提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)依據(jù);(3)通過Gambit進(jìn)行建模并且對(duì)模型的網(wǎng)格進(jìn)行分析,篩選出合適的網(wǎng)格類型,并且對(duì)網(wǎng)格做了計(jì)算無關(guān)性分析,篩選出最適合網(wǎng)格數(shù),之后對(duì)多相流模型和湍流模型進(jìn)行了篩選和分析,認(rèn)為混合模型和標(biāo)準(zhǔn)的K-epsilon模型適合速度管排水采氣的計(jì)算;(4)本文進(jìn)行了氣液比對(duì)速度管排水采氣的適應(yīng)性的分析以及井口壓力對(duì)速度管水采氣的影響。
【關(guān)鍵詞】:連續(xù)管 速度管柱 排水采氣
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】: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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
- 1.3 課題研究的主要內(nèi)容15-16
- 第2章 氣井排水采氣工藝技術(shù)16-25
- 2.1 天然氣井物性參數(shù)16-18
- 2.2 天然氣井的積液?jiǎn)栴}18-19
- 2.3 排水采氣工藝方法19-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 速度管排水采氣設(shè)備及管內(nèi)兩相流分析25-40
- 3.1 速度管生產(chǎn)井口設(shè)備25-27
- 3.2 速度管內(nèi)兩相流相關(guān)參數(shù)27-31
- 3.3 速度管臨界攜液流速計(jì)算31-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第4章 速度管模擬參數(shù)計(jì)算40-55
- 4.1 井底壓力的計(jì)算40-51
- 4.2 體積分?jǐn)?shù)計(jì)算51-54
- 4.3 模擬參數(shù)的換算54
- 4.4 本章小結(jié)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(jié)果分析71-76
- 5.4 典型井例的計(jì)算76-78
- 5.5 本章小結(jié)78-79
- 第6章 結(jié)論79-80
- 致謝80-81
- 參考文獻(xiàn)81-85
- 個(gè)人簡(jiǎn)介85-86
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,本文編號(hào):265326
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