本文關(guān)鍵詞：蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井井筒溫度分布計(jì)算及汽竄防治研究

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【摘要】：錦45區(qū)塊是遼河油田最大稠油蒸汽驅(qū)區(qū)塊,開發(fā)方式由蒸汽吞吐轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?qū)先導(dǎo)試驗(yàn)已經(jīng)接近兩年,目前生產(chǎn)狀況符合蒸汽汽驅(qū)生產(chǎn)的規(guī)律,處于蒸汽驅(qū)開發(fā)第二階段蒸汽有效驅(qū)替開發(fā)階段。但是,部分試驗(yàn)區(qū)井組間各向異性較嚴(yán)重,平面上和縱向上均表現(xiàn)出受蒸汽驅(qū)替效果不均衡,油層各個(gè)小層受熱不均勻,橫向上蒸汽形成流竄通道,波及效率降低,蒸汽聚集部分生產(chǎn)井近井地帶。部分生產(chǎn)井井口溫度超過90℃,已導(dǎo)致流體直接發(fā)生相變或者經(jīng)過抽油泵的抽吸導(dǎo)致壓力突然降低,同時(shí)隨著舉升壓力逐漸降低均有過多的氣體析出,導(dǎo)致泵效降低和地面處理設(shè)備不能正常運(yùn)行或者生產(chǎn)參數(shù)波動(dòng)過大。井底汽竄是稠油蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的新問題,會(huì)造成抽油泵氣鎖、油管及抽油泵損壞、產(chǎn)液量下降等問題。因此,對(duì)井底流體是否發(fā)生汽竄做出正確的預(yù)防迫在眉睫。本文針對(duì)流體動(dòng)力學(xué)影響因素溫度、壓力,建立了井筒溫度預(yù)測(cè)模型和井筒壓力預(yù)測(cè)模型,作為依據(jù)來預(yù)測(cè)井底汽竄的發(fā)生,為實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井井筒實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的目的,本文以傳熱學(xué)和兩相流理論為基礎(chǔ),以能量守恒為依據(jù),基于溫度和壓力對(duì)熱物理參數(shù)的影響,著重考慮了蒸汽驅(qū)受效層對(duì)地溫梯度變化的影響,推導(dǎo)出蒸汽驅(qū)稠油井井筒溫度分布的非齊次微分方程,建立了井筒溫度場(chǎng)的二維數(shù)學(xué)模型。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn),推導(dǎo)出液體流經(jīng)抽油泵固定閥時(shí)的局部壓降損失計(jì)算模型,結(jié)合分段法將抽油機(jī)井井筒還空,由上到下分為氣柱段、油氣混合柱段、油氣水混合柱段,三段對(duì)抽油機(jī)井的井底流壓進(jìn)行模擬據(jù)此可直接由井口溫度、產(chǎn)量等參數(shù)準(zhǔn)確計(jì)算出井筒溫度分布規(guī)律和井筒壓力分布規(guī)律。利用相平衡原理通過修正的油水混合物飽和蒸氣臨界溫度-壓力曲線,建立了己烷與水的飽和蒸汽臨界溫度-壓力曲線,以此為判別曲線通過計(jì)算出的溫度與壓力分布判斷井底汽竄是否發(fā)生。通過對(duì)井底汽竄的影響因素分析,提出了改變生產(chǎn)參數(shù)和套管注藥兩種方式來治理井底汽竄的措施。
【關(guān)鍵詞】：蒸汽驅(qū) 井筒溫度 井筒壓力 飽和臨界溫度-壓力曲線 井底汽竄預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE357.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 第1章 前言10-17
• 1.1 研究的背景、目的和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外井筒溫度場(chǎng)的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 抽油機(jī)井井筒壓力分布研究15-16
• 1.4 蒸汽驅(qū)井筒內(nèi)流體相變研究現(xiàn)狀16-17
• 第2章 蒸汽驅(qū)井筒熱力計(jì)算基本理論及方法17-23
• 2.1 井筒導(dǎo)熱的基本理論17-18
• 2.2 導(dǎo)熱微分方程式18-20
• 2.3 導(dǎo)熱過程中的單值性條件20-21
• 2.4 圓筒壁導(dǎo)熱模型的求解21-23
• 第3章 蒸汽驅(qū)井筒溫度分布模型建立23-47
• 3.1 井筒中的能量平衡及溫度分布23-27
• 3.2 井筒內(nèi)穩(wěn)態(tài)傳熱模型27-31
• 3.3 油管中流體至地層傳熱系數(shù)的計(jì)算31-40
• 3.3.1 流體至管內(nèi)壁換熱系數(shù)hf的確定32-35
• 3.3.2 油管與套管之間環(huán)空的輻射換熱系數(shù)hr的確定35-36
• 3.3.3 油管與套管之間環(huán)空液體或氣體的傳熱系數(shù)hc的確定36
• 3.3.4 地層熱阻的計(jì)算36-40
• 3.4 油井產(chǎn)出液的密度計(jì)算公式40-41
• 3.5 油井產(chǎn)出液的粘度計(jì)算公式41-45
• 3.5.1 產(chǎn)出液粘度與溫度的關(guān)系式41
• 3.5.2 產(chǎn)出液密度與粘度的擬合關(guān)系式41-44
• 3.5.3 不同區(qū)塊粘溫關(guān)系44-45
• 3.6 油井產(chǎn)出液的比熱容計(jì)算公式45
• 3.7 油井產(chǎn)出液的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式45-47
• 第4章 蒸汽驅(qū)井底汽竄預(yù)防治研究47-57
• 4.1 井底發(fā)生汽竄后引起的問題47
• 4.2 蒸汽驅(qū)井底汽竄機(jī)理研究47-48
• 4.2.1 井底汽竄發(fā)生的方式48
• 4.2.2 影響井底汽竄的主要因素48
• 4.3 蒸汽驅(qū)井底汽竄預(yù)測(cè)模型48-52
• 4.3.1 利用一元體系的相特性判別井底汽竄48-51
• 4.3.2 利用混合體系的相特性判別井底汽竄51-52
• 4.4 井底汽竄影響因素分析52-57
• 4.4.1 產(chǎn)量對(duì)井底汽竄條件的影響53-54
• 4.4.2 動(dòng)液面變化對(duì)井底汽竄條件的影響54-57
• 第5章. 井底汽竄防治措施及實(shí)例計(jì)算57-69
• 5.1 實(shí)際生產(chǎn)井溫度分布計(jì)算及誤差分析57-60
• 5.1.1 井筒溫度分布計(jì)算57-59
• 5.1.2 誤差分析59-60
• 5.2 井底汽竄預(yù)測(cè)實(shí)例60-62
• 5.3 井底汽竄防治措施62-69
• 5.3.1 通過套管注入涼水控制井底汽竄62-63
• 5.3.2 使用防氣鎖泵減小井底汽竄的影響63-66
• 5.3.3 注入化學(xué)藥劑防治井底汽竄66-67
• 5.3.4 使用特種抽油泵減少進(jìn)泵磨阻防治井底汽竄67-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74

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