在天然氣開采過程,井底壓力不斷降低,并逐漸產(chǎn)生井底積液。井底積液會(huì)極大降低日安然氣井生產(chǎn)效率,因此研究天然氣井的排水采氣技術(shù)對天然氣開采具有重要意義。本文進(jìn)行了自適應(yīng)柱塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)過程理論分析。在柱塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,旁通式柱塞具有下落速度快、滑脫率低、可靠性高的特點(diǎn),故選用旁通式柱塞。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,自適應(yīng)柱塞利用傳感器測量溫度、壓力和加速度,以判斷柱塞是否入水,進(jìn)而控制柱塞節(jié)流閥開啟和關(guān)閉。在運(yùn)動(dòng)理論分析方面,本文建立了柱塞下行和上行兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)模型,并依據(jù)柱塞在不同階段的受力特點(diǎn)建立柱塞運(yùn)動(dòng)微分方程,為求得柱塞運(yùn)動(dòng)關(guān)系提供理論基礎(chǔ)。本文利用Fluent對柱塞的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行CFD分析,獲得運(yùn)動(dòng)過程中力、路程、速度、時(shí)間的關(guān)系。柱塞在空氣中下落時(shí),速度從0m/s快速上升到30m/s,之后保持勻速運(yùn)動(dòng);入水時(shí),速度由30m/s快速下降至7.587m/s;進(jìn)入水中后,在水的阻力作用下,速度下降至3.48m/s后勻速下落。當(dāng)柱塞到達(dá)指定深度后,完全關(guān)閉閥門,柱塞懸停于井底積液中。上行過程中,單次作業(yè)排液量、柱塞到達(dá)地面速度都與舉升液柱初始高度成正相關(guān)關(guān)系,因此為保證排... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柱塞排水

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士論文3a)產(chǎn)液階段b)關(guān)井階段c)排液階段d)產(chǎn)氣階段圖1-1柱塞排水采氣工藝過程[6]圖1-2為機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)示意圖，表1-2為圖1-2中機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)功能說明。圖1-2機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)[6]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士論文3a)產(chǎn)液階段b)關(guān)井階段c)排液階段d)產(chǎn)氣階段圖1-1柱塞排水采氣工藝過程[6]圖1-2為機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)示意圖，表1-2為圖1-2中機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)功能說明。圖1-2機(jī)械柱塞排水采氣系統(tǒng)[6]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]適用于水平氣井的新型自緩沖柱塞氣舉排液裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用——以鄂爾多斯盆地長慶氣區(qū)為例[J]. 韓強(qiáng)輝.  天然氣工業(yè). 2016(12)
[2]非金屬一體化柱塞氣舉排水采氣技術(shù)[J]. 李旭日,田偉,付鋼旦,劉雙全,李耀德,韓強(qiáng)輝.  石油科技論壇. 2016(S1)
[3]柱塞氣舉排水采氣遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)[J]. 李旭日,田偉,李耀德,楊亞聰,李麗,惠艷妮.  石油鉆采工藝. 2015(03)
[4]鋁球彈丸高速撞擊薄壁鋼管穿孔行為的數(shù)值模擬[J]. 王猛,施曉涵.  沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]薄壁管殼高速正撞擊穿孔特性的數(shù)值研究[J]. 王猛,張立佼,唐恩凌.  航空學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]川西氣田定向井柱塞氣舉最大井斜應(yīng)用界限研究[J]. 楊筱璧,李祖友.  鉆采工藝. 2014(06)
[7]柱塞氣舉排水采氣工藝在定向井中的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 陳科貴,田寶,于靜,付建國,侯旭.  斷塊油氣田. 2014(03)
[8]基于Fluent軟件的新型柱塞氣舉流場的數(shù)值模擬[J]. 段進(jìn)賢,李穎川,鐘海全.  石油天然氣學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]蘇里格氣田智能柱塞氣舉排水采氣技術(shù)研究[J]. 楊旭東,白曉弘,李耀德,楊亞聰.  鉆采工藝. 2013(05)
[10]SPH-FEM接觸算法在沖擊動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 張志春,強(qiáng)洪夫,高巍然.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]氣井井下氣液分離回注技術(shù)研究[D]. 付靜.中國石油大學(xué) 2009

碩士論文
[1]自啟式柱塞優(yōu)化設(shè)計(jì)及其連續(xù)排水采氣工藝研究[D]. 李庭玉.西安石油大學(xué) 2018
[2]大斜度井柱塞氣舉排水采氣模擬與優(yōu)化[D]. 曹銀平.西南石油大學(xué) 2018
[3]二維物體入水砰擊理論及其應(yīng)用研究[D]. 寇瑩.中國艦船研究院 2017
[4]柱塞排水采氣工藝模擬與優(yōu)化[D]. 周宇馳.西南石油大學(xué) 2015
[5]柱塞氣舉排水采氣工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田寶.西南石油大學(xué) 2015
[6]蘇里格氣田氣水分布及產(chǎn)水規(guī)律研究[D]. 張海榮.西安石油大學(xué) 2014
[7]不關(guān)井連續(xù)生產(chǎn)柱塞氣舉排水采氣工藝研究[D]. 周際永.成都理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3570034