油井多相连续计量技术研究及实施方案

发布时间：2017-08-21 18:11

  本文关键词：油井多相连续计量技术研究及实施方案

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【摘要】：随着海上油气田的开发，很多新技术不断应用到海洋平台上，并取得了很好的效果，包括油气多相计量装置。但是由于油气水三相流，因其不稳定性，计量的难度大，很多机构也都是针对某一方面进行研究，所以导致没有一种多相流计量系统能够适应所有流量组分和流态下对多相流的准确计量。在诸多的油气计量系统中，气液分离计量技术在国内海上油气田多相流计量系统中应用较广。因其将油气水三相流视为气相和液相两相，并用分离器将两相分离，分开计量，这样不但大大提高了计量的精度，而且计量效果基本不受流态及各相组分的影响。但其计量效果与分离效果成正比，所以很多机构将此种计量手段的研究重点放到了分离器的研究上。鉴于海上油气田开发的作业平台空间有限，投资高，风险大等特点，对分离器的要求也很高，比如要求分离器的体积小，重量轻，结构简单，应无人值守等。旋流分离器的分离效率高，成本低，占用空间较小，维护费用小，，能耗低，安装灵活，工作稳定，便于操作，但是由于旋流分离器内流体的流动产生一定的剪切作用，如果分离器的规格参数设计不合理，容易将液滴打碎乳化进而恶化分离效果。它的通用性比较差，不同的分离要求，不同的介质物性往往需要不同尺寸的分离器，因此旋流分离器往往不能互换使用。由以上分析总结，GLCC尚有优化的必要性，为得到具有更广泛适用范围的分离器，本文对分离器的结构提出了优化建议。在实际井组方案设计方面，主要用理论阐述了所用设备的选取依据，用到了优化后的GLCC分离器进行数值模拟。
【关键词】：多相流计量 流量计 计量技术 GLCC分离器 数值模拟
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE953;TE53
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-7
• 目录7-9
• 第一章 前言9-13
• 1.1 研究的意义9-10
• 1.2 多相流计量技术的研究现状和发展趋势10-11
• 1.2.1 多相流计量的研究现状10
• 1.2.2 海上油气田多相流计量研究的发展趋势10-11
• 1.3 论文研究内容和技术路线11-13
• 1.3.1 论文研究内容11
• 1.3.2 技术路线11-13
• 第二章 海上油田气液多相流计量技术研究13-33
• 2.1 计量精度等级划分13
• 2.2 多相流计量采用的主要技术和方法13-27
• 2.2.1 传统井口计量方法13-16
• 2.2.2 常见流量计的种类及特点16-27
• 2.3 选用原油流量计考虑的因素27-29
• 2.3.1 流量计性能要求27
• 2.3.2 原油物性和输油工况的影响27-28
• 2.3.3 安装方面的要求28
• 2.3.4 环境条件对流量计性能的影响28
• 2.3.5 经济因素28-29
• 2.4 适用于海上油田的多相流计量装置29-33
• 2.4.1 兰州科庆 HGS-MF 油井计量装置29-30
• 2.4.2 今翔科技 Redeye 油井计量装置30
• 2.4.3 上海麦登公司 MD-04 油井计量装置30-31
• 2.4.4 美国 Agar 公司 MPFM-50 油井计量装置31-32
• 2.4.5 兰州海默 MFM2000-NG 油井计量装置32-33
• 第三章 新型的高效旋流分离器 GLCC33-73
• 3.1 结构与原理33-34
• 3.2 分离器工艺设计34-38
• 3.2.1 分离器直径的计算34-35
• 3.2.2 分离器高度的计算35-37
• 3.2.3 分离器入口部分计算37-38
• 3.2.4 分离器出口的计算38
• 3.3 通过数值模拟分析 GLCC 的分离性能38-50
• 3.3.1 计算流体动力学基础38-39
• 3.3.2 CFD 简介39-40
• 3.3.3 计算流体动力学的特点40
• 3.3.4 流体动力学控制方程40-42
• 3.3.5 数学模型的建立42-44
• 3.3.6 物理模型、网格划分、介质物性参数、数值解法及边界条件44-47
• 3.3.7 GLCC 的数值模拟（方案一）47-50
• 3.4 通过数值模拟分析原油粘度对 GLCC 分离效果的影响50-55
• 3.4.1 粘度 16 mPa·s（方案二）50-52
• 3.4.2 粘度 160mPa·s（方案三）52-55
• 3.4.3 原油粘度对 GLCC 分离器分离效果的影响55
• 3.5 通过数值模拟分析原油气体含量对 GLCC 分离效果的影响55-60
• 3.5.1 气相体积分数 0.3（方案四）55-57
• 3.5.2 气相体积分数 0.9（方案五）57-60
• 3.5.3 原油含气量对 GLCC 分离器分离效果影响分析60
• 3.6 GLCC 分离器的优化建议60-73
• 3.6.1 影响 GLCC 工作效率的参数60
• 3.6.2 对 GLCC 的优化建议60-72
• 3.6.3 优化方案总结72-73
• 第四章 结论73-74
• 参考文献74-79
• 发表文章目录79-80
• 致谢80-81
• 详细摘要81-86

【参考文献】

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1 王秀娟;张立庆;宋子学;李恒双;;一种改进的功图量油技术及应用研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年03期

2 蒋维伟;董克用;;柱状旋流分离器内液滴运动轨迹的数值模拟[J];柴油机;2009年01期

3 艾敬旭;单学军;侯天江;;五点井网注水井压裂裂缝参数对油井产量的影响[J];断块油气田;2011年05期

4 胡万强;李文鑫;;旋流式气液分离器内流场的数值模拟[J];低温与超导;2009年02期

5 陈巍芳;;高含水时期的油井计量技术[J];化学工程与装备;2011年08期

6 任相军;王振波;金有海;;气液分离技术设备进展[J];过滤与分离;2008年03期

7 倪玲英;尹兆娟;张新军;陆诗建;刘晓成;;气-液旋流分离器流场数值模拟研究[J];过滤与分离;2010年02期

8 刘彦成;王健;刘彦武;乐潇;蒋曙鸿;张小龙;;双层完井排液压锥中油井产量的确定[J];国外油田工程;2010年11期

9 于兴军;刘春全;艾志久;贺会群;肖莉;;新型油水分离器分离性能研究[J];石油矿场机械;2006年03期

10 马希金;邵莲;;多相流量计量技术综述[J];石油矿场机械;2008年05期

本文编号：714357