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低压低产气井涡流工具优化设计研究

发布时间:2018-11-28 19:12
【摘要】:低压低产气井产气量低于临界携液流量时气井出现积液现象,严重影响了气井连续稳定开采。涡流排水采气工艺是一项应用于低压低产气井排水采气的新工艺,本文通过理论研究和实验研究相结合,对涡流工具进行了优化设计,主要研究内容如下:(1)调研气井目前使用的常规排水采气工艺、国内外涡流排水采气工艺,收集了长庆油田各个区块的低压低产气井资料,获得产气量和含水率等工况参数;(2)通过对涡流排水采气工作原理分析,设计涡流工具的结构,进行了气液两相涡流排水采气机理研究、计算了管柱系统内加载涡流工具后的旋流总持续距离;(3)通过Solid Edge软件建立涡流工具的数学模型,导入GAMBIT中进行网格划分,使用FLUENT软件对油管加载涡流工具后进行数值模拟,得到了液相体积分数分布规律、轴向速度分布规律和旋流流动规律等;(4)采用正交试验的方法,制定了涡流工具结构尺寸因素的正交表,优化设计涡流工具结构尺寸参数,得到最佳结构尺寸的组合;(5)对理论分析优选出的6组涡流工具,进行涡流排水采气室内实验,分析数值模拟与室内实验结果,验证了理论分析与室内实验的一致性,并最终优选出2组涡流工具。
[Abstract]:When the gas production rate of low pressure and low production gas wells is lower than the critical liquid carrying flow rate, the accumulation of fluid in gas wells has seriously affected the continuous and stable production of gas wells. Eddy current drainage gas recovery process is a new technology used in low pressure and low production gas wells. This paper optimizes the design of eddy current tools by combining theoretical and experimental studies. The main research contents are as follows: (1) investigating the conventional drainage gas production technology used in gas wells and eddy current drainage gas recovery technology at home and abroad, collecting the data of low pressure and low production gas wells in various blocks of Changqing Oilfield. The operating condition parameters such as gas production and moisture content were obtained. (2) by analyzing the working principle of eddy current drainage and gas recovery, the structure of eddy current tool is designed, the mechanism of gas-liquid two-phase eddy current drainage gas recovery is studied, and the total swirl continuous distance after loading eddy current tool in pipe string system is calculated. (3) the mathematical model of eddy current tool is established by Solid Edge software, and the mesh is divided into GAMBIT. The distribution law of liquid phase volume fraction is obtained by using FLUENT software to simulate the eddy current tool after loading tubing. Axial velocity distribution and swirl flow; (4) the orthogonal test method is used to make the orthogonal table of the structure dimension factors of the eddy current tool, and the optimum structure dimension parameter is optimized and the combination of the optimum structure dimension is obtained. (5) six groups of eddy current tools selected by theoretical analysis are used in the indoor experiment of eddy current drainage and gas recovery. The results of numerical simulation and indoor experiment are analyzed, the consistency between theoretical analysis and indoor experiment is verified, and two groups of eddy current tools are selected.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE934

【参考文献】

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本文编号:2364011

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