一種新型AICD裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2020-09-17 11:32
水平井是一種少井高產(chǎn)的高效開采方法,在底水油藏、裂縫性油藏、稠油油藏的開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用,但在不同類型油藏(特別是底水油藏)的生產(chǎn)過程中油藏底水脊進(jìn)過快,從而引起水平井含水率迅速上升,嚴(yán)重影響了水平井開采綜合效益。針對(duì)這一問題,本文研發(fā)了一種新型AICD(Autonomous Inflow Control Device)自動(dòng)流入控水裝置。首先利用數(shù)值模擬的方法模擬了流體在AICD裝置基本結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)過程,闡明了其控水原理,同時(shí)對(duì)流場(chǎng)、流體敏感性、控水能力進(jìn)行了分析,并與前人研究的FD AICD作了對(duì)比,模擬結(jié)果表明:新型AICD基本結(jié)構(gòu)具有很好的過油、控水效果;性能基本上不受流體密度影響;適用的黏度和流量范圍較廣;控水性能要優(yōu)于流道式(FD)AICD。通過數(shù)值模擬分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)包括分支角個(gè)數(shù)、分支角度數(shù)、弧形擋板個(gè)數(shù)對(duì)裝置控水性能的影響。隨著分支角的增大,水在圓盤型流動(dòng)區(qū)域中的旋轉(zhuǎn)越明顯,水產(chǎn)生的壓降也會(huì)隨之增大。隨著Y型分支個(gè)數(shù)的增加,AICD裝置的過流壓降和流速隨之降低。隨著弧形擋板個(gè)數(shù)的增加,油相在該AICD裝置的壓降基本上不發(fā)生變化,而水相的壓降發(fā)生明顯降低。最后通過對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析可知,分支角角度對(duì)油水分離效率影響最大,是主要影響因素。分支個(gè)數(shù)和弧形擋板個(gè)數(shù)對(duì)油水分離效率影響較小,是次要影響因素。在Y型分支個(gè)數(shù)為4個(gè)、分支角度數(shù)60。、弧形擋板個(gè)數(shù)2個(gè)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)下,油水分離效率最高為32.30%。AICD優(yōu)化結(jié)構(gòu)水相的過流壓降約為油相壓降的2.5倍,水相流速約為油相的2倍,說明優(yōu)化結(jié)構(gòu)能夠有很好的增油控水效果。隨著含水率的增加,AICD優(yōu)化結(jié)構(gòu)的過流壓降也隨之增大。流體的過流壓降隨著流量的增大也隨之增大,說明該優(yōu)化結(jié)構(gòu)對(duì)于不同含水率和不同流量工況下都有很好的控水效果。本文研發(fā)的新型AICD裝置,通過數(shù)值模擬分析得到具有良好的控水增油效果,對(duì)于水平井下控水具有重要的意義。
【學(xué)位單位】:西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TE928
【部分圖文】:
逡逑出了噴嘴式ICD[5],威德福公司研發(fā)了孔板式ICD,多種ICD裝置如圖1-1所示,它們逡逑的特點(diǎn)如表1-1所示。ICD工具和相應(yīng)的完井理論目前均已經(jīng)很成熟,在國際上的應(yīng)用逡逑也不少,Ratterman[6](2005年)在文章中指出Troll油田M-22井安裝了邋279個(gè)逡逑ICD,A1-Qudaihym(2006邋年)、Helmyl[8](2006邋年)和邋Lyngra[9](2007邋年)分別報(bào)道了邋Zuluf逡逑油田Z-253井、Z海上油田Z-5井和Chayvo油田Sakhalin-1井ICD結(jié)合封隔器的應(yīng)用逡逑情況,Wibawa[1°](2008邋年)、Amara[11](2008邋年)、Al-Enezi[12](2012邋年)、逡逑Prebeau-Menezes(2013邋年)、Stalder[13](2013邋年)、Al-Ajmi[14](2016邋年)報(bào)道了邋ICD邋在注逡逑水井、多分支井、大斜度井以及SAGD(蒸汽輔助重力驅(qū)油)中的應(yīng)用情況?傊,ICD逡逑完井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很成熟且廣泛應(yīng)用于多個(gè)油田中。逡逑曲徑通道式逡逑1_^邋]逡逑麇‘,ii:.'蓄甲通埴#嘴式i逡逑1:,^邋\邋V逡逑■邐7丨」析式邐
逡逑出了噴嘴式ICD[5],威德福公司研發(fā)了孔板式ICD,多種ICD裝置如圖1-1所示,它們逡逑的特點(diǎn)如表1-1所示。ICD工具和相應(yīng)的完井理論目前均已經(jīng)很成熟,在國際上的應(yīng)用逡逑也不少,Ratterman[6](2005年)在文章中指出Troll油田M-22井安裝了邋279個(gè)逡逑ICD,A1-Qudaihym(2006邋年)、Helmyl[8](2006邋年)和邋Lyngra[9](2007邋年)分別報(bào)道了邋Zuluf逡逑油田Z-253井、Z海上油田Z-5井和Chayvo油田Sakhalin-1井ICD結(jié)合封隔器的應(yīng)用逡逑情況,Wibawa[1°](2008邋年)、Amara[11](2008邋年)、Al-Enezi[12](2012邋年)、逡逑Prebeau-Menezes(2013邋年)、Stalder[13](2013邋年)、Al-Ajmi[14](2016邋年)報(bào)道了邋ICD邋在注逡逑水井、多分支井、大斜度井以及SAGD(蒸汽輔助重力驅(qū)油)中的應(yīng)用情況。總之,ICD逡逑完井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很成熟且廣泛應(yīng)用于多個(gè)油田中。逡逑曲徑通道式逡逑1_^邋]逡逑麇‘,ii:.'蓄甲通埴#嘴式i逡逑1:,^邋\邋V逡逑■邐7丨」析式邐
可以從裝置的出口流出[32]。因?yàn)榈驼扯攘黧w會(huì)在裝置內(nèi)發(fā)生高速旋轉(zhuǎn),因而會(huì)產(chǎn)生很逡逑大的旋轉(zhuǎn)壓降[33],從而能夠抑制低粘度流體的產(chǎn)出。逡逑圖1-3RCP裝置逡逑圖1-4FDAICD裝置逡逑4)遇水膨脹橡膠型逡逑遇水膨脹橡膠型AICD裝置如_K圖1-5所示。遇水膨脹型AICD裝置主耍實(shí)現(xiàn)功逡逑5逡逑
本文編號(hào):2820671
【學(xué)位單位】:西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TE928
【部分圖文】:
逡逑出了噴嘴式ICD[5],威德福公司研發(fā)了孔板式ICD,多種ICD裝置如圖1-1所示,它們逡逑的特點(diǎn)如表1-1所示。ICD工具和相應(yīng)的完井理論目前均已經(jīng)很成熟,在國際上的應(yīng)用逡逑也不少,Ratterman[6](2005年)在文章中指出Troll油田M-22井安裝了邋279個(gè)逡逑ICD,A1-Qudaihym(2006邋年)、Helmyl[8](2006邋年)和邋Lyngra[9](2007邋年)分別報(bào)道了邋Zuluf逡逑油田Z-253井、Z海上油田Z-5井和Chayvo油田Sakhalin-1井ICD結(jié)合封隔器的應(yīng)用逡逑情況,Wibawa[1°](2008邋年)、Amara[11](2008邋年)、Al-Enezi[12](2012邋年)、逡逑Prebeau-Menezes(2013邋年)、Stalder[13](2013邋年)、Al-Ajmi[14](2016邋年)報(bào)道了邋ICD邋在注逡逑水井、多分支井、大斜度井以及SAGD(蒸汽輔助重力驅(qū)油)中的應(yīng)用情況?傊,ICD逡逑完井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很成熟且廣泛應(yīng)用于多個(gè)油田中。逡逑曲徑通道式逡逑1_^邋]逡逑麇‘,ii:.'蓄甲通埴#嘴式i逡逑1:,^邋\邋V逡逑■邐7丨」析式邐
逡逑出了噴嘴式ICD[5],威德福公司研發(fā)了孔板式ICD,多種ICD裝置如圖1-1所示,它們逡逑的特點(diǎn)如表1-1所示。ICD工具和相應(yīng)的完井理論目前均已經(jīng)很成熟,在國際上的應(yīng)用逡逑也不少,Ratterman[6](2005年)在文章中指出Troll油田M-22井安裝了邋279個(gè)逡逑ICD,A1-Qudaihym(2006邋年)、Helmyl[8](2006邋年)和邋Lyngra[9](2007邋年)分別報(bào)道了邋Zuluf逡逑油田Z-253井、Z海上油田Z-5井和Chayvo油田Sakhalin-1井ICD結(jié)合封隔器的應(yīng)用逡逑情況,Wibawa[1°](2008邋年)、Amara[11](2008邋年)、Al-Enezi[12](2012邋年)、逡逑Prebeau-Menezes(2013邋年)、Stalder[13](2013邋年)、Al-Ajmi[14](2016邋年)報(bào)道了邋ICD邋在注逡逑水井、多分支井、大斜度井以及SAGD(蒸汽輔助重力驅(qū)油)中的應(yīng)用情況。總之,ICD逡逑完井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很成熟且廣泛應(yīng)用于多個(gè)油田中。逡逑曲徑通道式逡逑1_^邋]逡逑麇‘,ii:.'蓄甲通埴#嘴式i逡逑1:,^邋\邋V逡逑■邐7丨」析式邐
可以從裝置的出口流出[32]。因?yàn)榈驼扯攘黧w會(huì)在裝置內(nèi)發(fā)生高速旋轉(zhuǎn),因而會(huì)產(chǎn)生很逡逑大的旋轉(zhuǎn)壓降[33],從而能夠抑制低粘度流體的產(chǎn)出。逡逑圖1-3RCP裝置逡逑圖1-4FDAICD裝置逡逑4)遇水膨脹橡膠型逡逑遇水膨脹橡膠型AICD裝置如_K圖1-5所示。遇水膨脹型AICD裝置主耍實(shí)現(xiàn)功逡逑5逡逑
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 李冬林,潘玉琦,王軍;影響重力式多相分離設(shè)備效率的因素[J];油田地面工程;1997年03期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 楊繼峰;智能井用精細(xì)可調(diào)流量控制閥研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2013年
2 金雪菲;液液兩相分離裝置結(jié)構(gòu)研究與流場(chǎng)分析研究[D];浙江大學(xué);2011年
3 王玉召;結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)方形分離器性能影響的研究[D];清華大學(xué);2006年
本文編號(hào):2820671
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