氣舉閥過氣性能的數(shù)值仿真及實驗研究
發(fā)布時間:2022-10-31 20:14
氣舉閥是海上氣舉的主要井下工具,氣舉閥的流量和工作特征直接決定了采油效率和生產(chǎn)成本。目前,海上大多油井生產(chǎn)管柱無井下壓力計,無法分析舉升動態(tài),如果碰到生產(chǎn)異常時則無法確定是地層原因還是舉升方面原因。另外某些氣舉閥在設(shè)計上考慮不周,存在穩(wěn)定獲得油管和套管流體所需注氣速率困難,最高工作壓力較低等問題。這些約束條件使氣舉方法不能滿足高壓作業(yè)的安全要求,無法用于目前的大排量深水和海底完井中。有些氣舉閥雖然應(yīng)用到了排水采氣措施中,但缺乏對其工況的評價,無法很好的適應(yīng)井下生產(chǎn)條件,影響了氣田開發(fā)效果。因此建立了氣舉閥實驗平臺,通過測定氣舉閥的流量和工作特性,評價氣舉閥的穩(wěn)定性和工作性能,并對氣舉閥氣嘴形狀、尺寸進行優(yōu)選。氣舉閥氣嘴形狀和尺寸是影響氣體流量和壓力損失的重要因素,本文通過數(shù)值模擬分析和實驗相結(jié)合的方法優(yōu)選氣嘴形狀和尺寸,為氣舉閥氣嘴設(shè)計、試制提供依據(jù)。論文中采用Fluent軟件對不同形狀和尺寸的氣嘴進行了數(shù)值模擬,對氣舉閥氣嘴形狀和尺寸進行了優(yōu)選,模擬結(jié)果證明大直徑文丘里氣嘴更適合在高壓大排量下工作。論文中還采用了實驗的方法對氣嘴形狀和尺寸進行了優(yōu)選,進行了氣舉閥過氣性能實驗和流動性能...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及實際意義
1.2 國內(nèi)外氣舉閥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 氣舉閥理論研究
1.2.2 氣舉閥礦場應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)指標
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)指標
第二章 氣嘴內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究
2.1 流動控制方程
2.1.1 質(zhì)量守恒方程
2.1.2 動量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.2 湍流基本方程
2.3 不同形狀氣嘴流動性能模擬
2.3.1 幾何模型建立及網(wǎng)格劃分
2.3.2 網(wǎng)格信息
2.3.3 求解條件設(shè)定
2.3.4 氣嘴形狀優(yōu)選
2.4 文丘里氣嘴流動性能模擬
2.5 激波面分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 測試系統(tǒng)建立
3.1 實驗原理
3.2 實驗總體流程設(shè)計
3.3 裝置主要組成部分及設(shè)計
3.3.1 氣源供應(yīng)系統(tǒng)
3.3.2 實驗測試裝置
3.3.3 管路與計量系統(tǒng)
3.3.4 儀表控制系統(tǒng)
3.3.5 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)
3.3.6 放空系統(tǒng)
3.4 實驗裝置指標和主要參數(shù)
3.5 實驗系統(tǒng)安置場地
3.6 實驗流程
3.6.1 實驗內(nèi)容
3.6.2 實驗前系統(tǒng)準備
3.6.3 實驗數(shù)據(jù)資料采集整理
3.6.4 施工安全安全技術(shù)標準與注意事項
3.6.5 安全環(huán)保注意事項
3.7 數(shù)據(jù)處理方法
3.8 本章小結(jié)
第四章 氣舉閥性能實驗
4.1 實驗內(nèi)容
4.2 實驗?zāi)康?br> 4.3 單流閥密封性實驗
4.3.1 實驗方案
4.3.2 實驗步驟
4.3.3 實驗結(jié)果與討論
4.4 氣舉閥球座密封性實驗
4.4.1 實驗方案
4.4.2 實驗步驟
4.4.3 實驗結(jié)果與討論
4.5 氣嘴過氣性能實驗
4.5.1 圓柱、圓臺、文丘里氣嘴過氣性能實驗
4.5.2 不同直徑文丘里氣嘴過氣性能實驗
4.6 氣嘴流動性能實驗
4.6.1 穩(wěn)定注入壓力實驗(CIPT)
4.6.2 穩(wěn)定生產(chǎn)壓力實驗(CPPT)
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]常壓頁巖氣井排采工藝的研究—以彭水區(qū)塊為例[J]. 王凱. 石化技術(shù). 2017(05)
[2]海上油氣田氣舉閥優(yōu)化及試驗研究[J]. 劉新鋒,王新根,李三喜,王忠祿,薛鎣,劉正偉,宋立輝. 長江大學(xué)學(xué)報(自科版). 2016(14)
[3]氣舉閥排液技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用[J]. 曹毅,田發(fā)國,李志超,李在順. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]氣舉閥排液技術(shù)在大慶油田的應(yīng)用與前景展望[J]. 高旭升,徐波,楊皓,劉艷,王玲欣. 油氣井測試. 2013(06)
[5]氣舉閥結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J]. 趙曉波,韓兵奇,張軍. 流體傳動與控制. 2013(04)
[6]金屬管道噪音控制及防噪音厚度計算[J]. 白端. 石油化工設(shè)備技術(shù). 2013(02)
[7]氣舉閥氣舉排液技術(shù)研究[J]. 楊盛余. 石油礦場機械. 2011(07)
[8]采油技術(shù)的最新突破——氣舉采油技術(shù)[J]. 楊廣龍. 知識經(jīng)濟. 2010(14)
[9]深井氣舉排水采氣工藝在蜀南地區(qū)的新發(fā)展[J]. 張俊杰,吳洪波,李開鴻,楊濤. 鉆采工藝. 2007(04)
[10]蘇4-14井借氣氣舉排水采氣技術(shù)[J]. 高貴民,朱世民,劉東,崔金榜,李向齊,馬鳳芹,孫衛(wèi)華. 石油鉆采工藝. 2006(04)
碩士論文
[1]天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選[D]. 韓長武.西安石油大學(xué) 2012
[2]氣舉與噴射氣舉的理論分析及實驗比較[D]. 杜鵬.湖南工業(yè)大學(xué) 2011
[3]中原油田連續(xù)氣舉采油井卸載過程模擬[D]. 李小奇.西南石油大學(xué) 2006
本文編號:3699647
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及實際意義
1.2 國內(nèi)外氣舉閥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 氣舉閥理論研究
1.2.2 氣舉閥礦場應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)指標
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)指標
第二章 氣嘴內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究
2.1 流動控制方程
2.1.1 質(zhì)量守恒方程
2.1.2 動量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.2 湍流基本方程
2.3 不同形狀氣嘴流動性能模擬
2.3.1 幾何模型建立及網(wǎng)格劃分
2.3.2 網(wǎng)格信息
2.3.3 求解條件設(shè)定
2.3.4 氣嘴形狀優(yōu)選
2.4 文丘里氣嘴流動性能模擬
2.5 激波面分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 測試系統(tǒng)建立
3.1 實驗原理
3.2 實驗總體流程設(shè)計
3.3 裝置主要組成部分及設(shè)計
3.3.1 氣源供應(yīng)系統(tǒng)
3.3.2 實驗測試裝置
3.3.3 管路與計量系統(tǒng)
3.3.4 儀表控制系統(tǒng)
3.3.5 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)
3.3.6 放空系統(tǒng)
3.4 實驗裝置指標和主要參數(shù)
3.5 實驗系統(tǒng)安置場地
3.6 實驗流程
3.6.1 實驗內(nèi)容
3.6.2 實驗前系統(tǒng)準備
3.6.3 實驗數(shù)據(jù)資料采集整理
3.6.4 施工安全安全技術(shù)標準與注意事項
3.6.5 安全環(huán)保注意事項
3.7 數(shù)據(jù)處理方法
3.8 本章小結(jié)
第四章 氣舉閥性能實驗
4.1 實驗內(nèi)容
4.2 實驗?zāi)康?br> 4.3 單流閥密封性實驗
4.3.1 實驗方案
4.3.2 實驗步驟
4.3.3 實驗結(jié)果與討論
4.4 氣舉閥球座密封性實驗
4.4.1 實驗方案
4.4.2 實驗步驟
4.4.3 實驗結(jié)果與討論
4.5 氣嘴過氣性能實驗
4.5.1 圓柱、圓臺、文丘里氣嘴過氣性能實驗
4.5.2 不同直徑文丘里氣嘴過氣性能實驗
4.6 氣嘴流動性能實驗
4.6.1 穩(wěn)定注入壓力實驗(CIPT)
4.6.2 穩(wěn)定生產(chǎn)壓力實驗(CPPT)
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]常壓頁巖氣井排采工藝的研究—以彭水區(qū)塊為例[J]. 王凱. 石化技術(shù). 2017(05)
[2]海上油氣田氣舉閥優(yōu)化及試驗研究[J]. 劉新鋒,王新根,李三喜,王忠祿,薛鎣,劉正偉,宋立輝. 長江大學(xué)學(xué)報(自科版). 2016(14)
[3]氣舉閥排液技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用[J]. 曹毅,田發(fā)國,李志超,李在順. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]氣舉閥排液技術(shù)在大慶油田的應(yīng)用與前景展望[J]. 高旭升,徐波,楊皓,劉艷,王玲欣. 油氣井測試. 2013(06)
[5]氣舉閥結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J]. 趙曉波,韓兵奇,張軍. 流體傳動與控制. 2013(04)
[6]金屬管道噪音控制及防噪音厚度計算[J]. 白端. 石油化工設(shè)備技術(shù). 2013(02)
[7]氣舉閥氣舉排液技術(shù)研究[J]. 楊盛余. 石油礦場機械. 2011(07)
[8]采油技術(shù)的最新突破——氣舉采油技術(shù)[J]. 楊廣龍. 知識經(jīng)濟. 2010(14)
[9]深井氣舉排水采氣工藝在蜀南地區(qū)的新發(fā)展[J]. 張俊杰,吳洪波,李開鴻,楊濤. 鉆采工藝. 2007(04)
[10]蘇4-14井借氣氣舉排水采氣技術(shù)[J]. 高貴民,朱世民,劉東,崔金榜,李向齊,馬鳳芹,孫衛(wèi)華. 石油鉆采工藝. 2006(04)
碩士論文
[1]天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選[D]. 韓長武.西安石油大學(xué) 2012
[2]氣舉與噴射氣舉的理論分析及實驗比較[D]. 杜鵬.湖南工業(yè)大學(xué) 2011
[3]中原油田連續(xù)氣舉采油井卸載過程模擬[D]. 李小奇.西南石油大學(xué) 2006
本文編號:3699647
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