本文關(guān)鍵詞：油田低產(chǎn)氣井渦流排水采氣技術(shù)研究

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【摘要】：隨著國(guó)內(nèi)油氣田進(jìn)入深入開(kāi)發(fā)階段,地層的能量越來(lái)越小,使得地下的天然氣能夠攜帶液體的能力越來(lái)越差。當(dāng)天然氣體的速度下降到托舉液體至地面所需的臨界速度以下時(shí),井筒中液體所受到的托舉力不足以將它帶出井口,則液體開(kāi)始會(huì)以液滴的形式積聚在井筒底部,逐漸融合為積液。當(dāng)積液到達(dá)一定程度時(shí),會(huì)使天然氣井的產(chǎn)量急劇下降,甚至停產(chǎn)。為了能夠繼續(xù)開(kāi)采井下天然氣,需要采取措施將井底的積液排出。而傳統(tǒng)的排水工藝,需要注入額外的能量,極大的增加了開(kāi)采的成本。因而發(fā)展了具有效率高、污染小、成本低等特點(diǎn)的渦流排水采氣工藝。渦流排水采氣工藝的功能主要是由一個(gè)帶有螺旋線(xiàn)的渦流工具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。渦流工具的參數(shù)對(duì)井下的氣液分離效果有很大的影響。主要研究渦流工具的參數(shù)(中心體直徑、旋向、導(dǎo)程、螺旋角、螺旋線(xiàn)高度、螺旋線(xiàn)寬度等)對(duì)不同的井下工況(氣液比、流速等)的分離效果的影響。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),模擬工具螺旋角為45°、50°、55°、60°,在氣液比是1：5000、1：10000和1：20000,井下壓力為2.5MPa和6.5MPa,混合流速為2m/s到10m/s之間的情況下,氣液的分離效果和規(guī)律。然后分別對(duì)中心體為51mm、52mm、53mm,螺旋線(xiàn)寬度為2mm、4mm、6mm,螺旋線(xiàn)高度為3mm、4mm,1倍導(dǎo)程和2倍導(dǎo)程,螺旋線(xiàn)為左旋和右旋等參數(shù),在同上的工況下進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)50°和55°對(duì)以上工況的分離效果較好。大的中心體直徑更適用于低產(chǎn)量的氣井。螺旋線(xiàn)的寬度和高度分別適應(yīng)于不同的流速范圍。而螺旋線(xiàn)的導(dǎo)程倍數(shù)和旋向?qū)Ψ蛛x效果影響不大。然后通過(guò)室內(nèi)渦流模擬實(shí)驗(yàn),來(lái)驗(yàn)證計(jì)算機(jī)的模擬結(jié)果和得出的規(guī)律。選用不同參數(shù)組合成的6個(gè)渦流工具進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù),然后對(duì)比模擬數(shù)據(jù),以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)的模擬結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：渦流工具 排水采氣工藝 Fluent數(shù)值模擬 實(shí)驗(yàn)分析
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE377
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 概述10
• 1.2 研究的背景10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 氣井井筒內(nèi)積液及排水采氣的問(wèn)題15-30
• 2.1 積液形成的原因15
• 2.2 井筒內(nèi)積液診斷15-24
• 2.2.1 氣井井底積液原理分析16-22
• 2.2.2 氣井井底積液的判別方法22-24
• 2.3 天然氣井的排水采氣工藝24-30
• 第3章 氣液兩相流理論及數(shù)理方程30-42
• 3.1 氣液兩相流流型分析30-38
• 3.1.1 氣液兩相流流型的類(lèi)別30-31
• 3.1.2 氣液兩相流的基本參數(shù)31-35
• 3.1.3 氣液兩相流流型的判別及流型轉(zhuǎn)換35-38
• 3.2 多相流模型38-42
• 3.2.1 多相流連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型39-40
• 3.2.2 多相流模型的選擇40-42
• 第4章 渦流工具氣液兩相流數(shù)值模擬42-77
• 4.1 CFD的介紹42-43
• 4.2 渦流工具的數(shù)學(xué)模型建立43-51
• 4.2.1 幾何模型的建立43-45
• 4.2.2 確定計(jì)算模型45-48
• 4.2.3 參數(shù)的設(shè)定48-51
• 4.3 渦流工具作用機(jī)理及效果分析51-58
• 4.3.1 渦流排水采氣機(jī)理51-52
• 4.3.2 渦流工具段流場(chǎng)分布52-55
• 4.3.3 渦流工具段壓力場(chǎng)分布55-57
• 4.3.4 渦流工具對(duì)攜液能力分析57-58
• 4.4 螺旋角對(duì)渦流工具效果的影響58-63
• 4.5 中心體直徑對(duì)渦流工具效果的影響63-66
• 4.5.1 中心體直徑51mm模擬結(jié)果63-64
• 4.5.2 中心體直徑52mm模擬結(jié)果64-65
• 4.5.3 中心體直徑53mm模擬結(jié)果65-66
• 4.6 螺旋線(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)渦流工具效果的影響66-71
• 4.6.1 螺旋線(xiàn)寬度對(duì)渦流工具效果的影響67-69
• 4.6.2 螺旋線(xiàn)高度對(duì)渦流工具效果的影響69-71
• 4.7 螺旋線(xiàn)導(dǎo)程對(duì)渦流工具效果的影響71-75
• 4.7.1 油管壓力6.5MPa71-73
• 4.7.2 油管壓力2.5MPa73-75
• 4.8 螺旋線(xiàn)旋向?qū)u流工具效果影響75-77
• 第5章 渦流工具室內(nèi)實(shí)驗(yàn)77-86
• 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備77-78
• 5.2 實(shí)驗(yàn)工具的參數(shù)、目的及內(nèi)容78-79
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)工具參數(shù)78
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>78-79
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容79
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析79-86
• 第6章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86
• 6.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 致謝90-91
• 攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文91-92

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7 李傳富　謝飛 朱慶;渦流井下技術(shù)在西南地區(qū)獲得成功[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2012年

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