發(fā)布時(shí)間：2021-05-18 22:47

　　在天然氣井的生產(chǎn)中后期,井底積液?jiǎn)栴}會(huì)隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐漸變得嚴(yán)重,需要及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)呐乓翰蓺夤に噥?lái)輔助氣井排液,否則將造成死井。我國(guó)近幾年從國(guó)外引入在井底安裝渦流工具的排液采氣工藝輔助氣井生產(chǎn),相比與常規(guī)的排液采氣工藝,該工具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)污染、不改變管柱結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),并且在國(guó)內(nèi)外氣田均取得了較好的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果。對(duì)于渦流工具的機(jī)理研究目前國(guó)內(nèi)大多借助CFD流體模擬軟件對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行模擬分析,但僅停留在渦流工具處于單一霧狀流來(lái)流的穩(wěn)態(tài)模擬,忽略了氣井井筒內(nèi)流體的實(shí)際流動(dòng)情況和流態(tài)分布,導(dǎo)致對(duì)渦流工具的機(jī)理認(rèn)識(shí)不清,并且對(duì)渦流工具在井下的安裝位置尚不明確。本文將以流體力學(xué)、氣液兩相管流為理論,使用Fluent軟件對(duì)垂直管內(nèi)各流態(tài)流體經(jīng)過(guò)渦流工具后的分布規(guī)律進(jìn)行研究,解釋了渦流工具的作用機(jī)理,確定渦流工具的適用范圍,并對(duì)渦流工具的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最后確定渦流工具在井下的安裝位置,為氣井現(xiàn)場(chǎng)使用渦流工具提供理論依據(jù)。本文使用Fluent瞬態(tài)模擬方法對(duì)流體處于段塞流、攪動(dòng)流和環(huán)狀流時(shí)經(jīng)過(guò)渦流工具前后的流場(chǎng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,渦流工具的作用機(jī)理是對(duì)流體進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化,將部分靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓,動(dòng)壓的... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 常用的排液采氣工藝
    1.3 新興的渦流排液采氣工藝
        1.3.1 渦流技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 井下渦流工具的分類
        1.3.3 槽式渦流工具
    1.4 渦流排液采氣工藝在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究
        1.4.2 國(guó)內(nèi)外室內(nèi)試驗(yàn)研究
        1.4.3 國(guó)內(nèi)外理論研究
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 垂直管內(nèi)氣液兩相流
    2.1 兩相流特性參數(shù)
    2.2 垂直管內(nèi)氣液兩相流流態(tài)
        2.2.1 泡狀流
        2.2.2 段塞流
        2.2.3 攪動(dòng)流
        2.2.4 環(huán)狀流
    2.3 井筒內(nèi)氣液兩相流
    2.4 小結(jié)
第三章 渦流工具流場(chǎng)數(shù)值模擬研究
    3.1 Fluent軟件
    3.2 渦流工具數(shù)值模擬
        3.2.1 渦流工具流場(chǎng)幾何建模
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
        3.2.3 物理模型設(shè)置
        3.2.4 邊界條件設(shè)置
    3.3 模擬結(jié)果分析
        3.3.1 段塞流模擬結(jié)果
        3.3.2 攪動(dòng)流模擬結(jié)果
        3.3.3 環(huán)狀流模擬結(jié)果
    3.4 渦流工具輔助下氣體的臨界攜液速度
    3.5 小結(jié)
第四章 渦流工具結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 螺旋角優(yōu)化
    4.2 槽深優(yōu)化
    4.3 槽寬優(yōu)化
    4.4 小結(jié)
第五章 氣井積液分析
    5.1 氣井積液的診斷方法
    5.2 基于液滴模型的臨界攜液速度
    5.3 基于液膜模型的臨界攜液速度
    5.4 小結(jié)
第六章 渦流工具的適用性分析
    6.1 氣井生產(chǎn)情況分析
    6.2 氣井井筒流態(tài)分析
    6.3 氣井分析結(jié)果
    6.4 渦流工具下入位置的確定
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要成果及結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3194616