本文關(guān)鍵詞：氣田生產(chǎn)系統(tǒng)中井筒水合物系統(tǒng)預(yù)測(cè)與防治技術(shù)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,我國(guó)進(jìn)行了大規(guī)模的頁巖氣勘探開發(fā),但由于目前我國(guó)的頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)仍處于落后狀態(tài),已經(jīng)投產(chǎn)的氣井,大多數(shù)產(chǎn)氣量不高,但開采初期壓力大,生產(chǎn)過程中極易生成水合物,高壓力又對(duì)地面工藝流程提出了更高的要求。這些問題都阻礙了我國(guó)天然氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展,所以需要從氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的全局出發(fā),從井筒中就開始對(duì)水合物做好預(yù)測(cè)和防治工作,簡(jiǎn)化下游系統(tǒng)的工藝流程,在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中減少水合物的危害。因此,對(duì)天然氣水合物預(yù)測(cè)方法和防治措施的研究具有實(shí)際意義。本文是以某頁巖氣田GY生產(chǎn)區(qū)塊生產(chǎn)系統(tǒng)中的水合物防治問題為研究對(duì)象,采用井下節(jié)流方式達(dá)到在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中防治水合物的目的。對(duì)天然氣水合物的種類、性質(zhì)以及生成機(jī)理和條件進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概括,同時(shí)對(duì)水合物防治措施進(jìn)行了闡述,對(duì)比了各類措施方法的優(yōu)缺點(diǎn),為后續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)中水合物防治措施的選擇明確了方向。然后對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常用預(yù)測(cè)水合物的經(jīng)驗(yàn)擬合方法和科研中從不同角度提出的水合物生成預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了說明,簡(jiǎn)要論述了每個(gè)方法模型的原理和適用情況。闡述了井下節(jié)流工藝在氣田生產(chǎn)系統(tǒng)防治水合物的概念和原理,推導(dǎo)未節(jié)流井筒的壓力溫度分布模型、井下節(jié)流的溫降壓降模型和節(jié)流井筒的溫度壓力分布,確定了節(jié)流工藝的參數(shù)設(shè)計(jì)流程。簡(jiǎn)要介紹了PIPESIM軟件和管流計(jì)算所需的流動(dòng)相關(guān)式。然后借助PIPESIM和生產(chǎn)井的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)流動(dòng)相關(guān)式進(jìn)行了擬合,優(yōu)選出適合GY生產(chǎn)區(qū)塊的Hagedorn Brown相關(guān)式。通過運(yùn)用PIPESIM模擬軟件,對(duì)影響水合物生成的多個(gè)敏感性因素進(jìn)行分析,討論了不同生產(chǎn)因素對(duì)井筒內(nèi)生成水合物的影響。最后得到結(jié)論：(1)節(jié)流器直徑越小,節(jié)流過程中的壓降越大,井口壓力越低,對(duì)應(yīng)的水合物生成溫度越低,越不利于生成水合物。嘴徑4.0mmm到4.5mmm之間節(jié)流壓降效果最明顯,隨著嘴徑的增大,相鄰嘴徑之間節(jié)流壓降逐漸減小；(2)當(dāng)?shù)貙訅毫Φ蜁r(shí),井筒溫度壓力曲線和水合物生成曲線沒有交點(diǎn),說明不生成水合物。隨著地層壓力降低,保持產(chǎn)量不變的情況下,井底到井口的壓力也隨之降低,對(duì)應(yīng)的水合物生成溫度下降,低于井口溫度,避免了有水合物生成；(3)產(chǎn)氣量和地層壓力不變時(shí),不同管徑井筒中壓力變化不同。不同管徑條件下,井底到井口的溫度變化相同,但管徑越大時(shí),生產(chǎn)過程中的壓差越大,到井口的壓力越低,對(duì)應(yīng)的水合物生成溫度越低,不易生成水合物。所以在滿足生產(chǎn)要求的條件下,選用較大管徑,可以避免水合物生成。(4)產(chǎn)氣量越低,井口壓力越高,井口溫度越低,越容易生成水合物。隨著產(chǎn)氣量增大,井口壓力逐漸降低,井口溫度逐漸升高。產(chǎn)氣量變化對(duì)生產(chǎn)中溫度壓力的變化影響較小,但產(chǎn)氣量越大,越有利于避免水合物生成。。運(yùn)用PIPESIM模擬軟件對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的氣井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析對(duì)比。通過對(duì)未節(jié)流和節(jié)流的氣井分別進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)水合物生成的位置,優(yōu)選節(jié)流工藝參數(shù),對(duì)比下入節(jié)流器和不下入節(jié)流器時(shí)的氣井生產(chǎn)情況,論證所設(shè)計(jì)工藝參數(shù)的有效性。模擬預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間的誤差較小,說明設(shè)計(jì)是可行的。最后針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬,運(yùn)用PIPESIM對(duì)氣田實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生水合物凍堵問題的的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際井生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析,設(shè)計(jì)了井下節(jié)流工藝參數(shù),在維持配產(chǎn)量的要求下,選擇4.5mm嘴徑的節(jié)流器下入1500m井深處來防治井筒內(nèi)和井口處生成的水合物。對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。通過本文的相關(guān)設(shè)計(jì),從氣田整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的角度出發(fā),利用井下節(jié)流工藝,可以有效防治GY生產(chǎn)區(qū)塊氣田生產(chǎn)系統(tǒng)中的水合物生成問題。
【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物 井下節(jié)流 生產(chǎn)系統(tǒng) 防治措施 PIPESIM
【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)】：TE37
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 研究的目的和意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 天然氣水合物的性質(zhì)和預(yù)測(cè)方法13-30
• 2.1 天然氣水合物結(jié)構(gòu)性質(zhì)13-17
• 2.2 天然氣水合物生成機(jī)理和條件17-20
• 2.3 天然氣水合物預(yù)測(cè)方法20-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 生產(chǎn)系統(tǒng)中水合物的防治30-50
• 3.1 天然氣水合物防治方法31-34
• 3.2 井下節(jié)流機(jī)理研究34-41
• 3.3 井筒壓力溫度預(yù)測(cè)模型41-46
• 3.4 井下節(jié)流壓降溫降模型46-47
• 3.5 井下節(jié)流工藝參數(shù)設(shè)計(jì)47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 應(yīng)用PIPESIM擬合和敏感性分析50-71
• 4.1 PIPESIM軟件簡(jiǎn)介50-51
• 4.2 管流壓降計(jì)算方法擬合51-54
• 4.3 影響水合物生成因素分析54-57
• 4.4 PIPESIM模擬設(shè)計(jì)57-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第5章 現(xiàn)場(chǎng)模擬設(shè)計(jì)—以GY4-3井為例71-79
• 5.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及工藝設(shè)計(jì)71-77
• 5.2 井下節(jié)流效果評(píng)價(jià)77-78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論及建議79-80
• 6.1 結(jié)論79
• 6.2 存在的問題和建議79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 個(gè)人簡(jiǎn)介84-85

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本文編號(hào)：311930