连续管速度管柱关键技术研究

发布时间：2017-03-24 08:12

  本文关键词：连续管速度管柱关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：连续油管(Coiled Tubing)在工业上名为挠性油管同样也可以称之为盘管。在第二次世界大战期间它就已经出现于工业应用中,自20世纪60年代逐渐引起石油工业的注意,迄今为止已有50多年的历史。将连续油管作为速度管柱下放到井中,充当生产管柱进行排水采气作业,是近几年才发展起来的新型技术。天然气井完井后,在最初开采时,储层的能量一般较大,气井自身的能量足以将天然气和从地层渗入到井筒的液态水举升到地面,随着开采的进行,井底的能量慢慢减少,加之地层的水不停地渗入井筒,而减小的地层能量已经不足以将天然气和水举升到地面,水在井筒中越积越多,形成所谓的积液,抑制了井底的压力,使得气井排水更加困难,如果不及时处理,气井就有报废的可能。目前,针对上述问题有很多的处理工艺,比如速度管柱、柱塞气举、泡沫排水、有管泵抽水、气举排水,以及积液严重时所采用的电潜泵排水等等工艺,本文都一一作出了详细的介绍,并且对本文研究的重点速度管排水采气技术作出了重点说明,分析了速度管与常规油管相比较,在排水采气方面的优点；起下速度快,节约时间,可带压作业等。工程生产时,排水采气的参量一般是井口的压力,以及气液比,其他的参量都是通过这些参量经过换算间接获得。本研究之前,现场一般是通过直接选井,下入速度管,观察其产液量和产气量的变化是否满足预期的设计要求,然后作出判断该气井是否适合速度管柱生产；但是部分气井在进行速度管生产后不久,出现油套压差变大,产气量持续降低等情况,出现问题的原因是对速度管在排水采气的作业中,未能够正确认识管内的流动规律和携液机理以及气液比对速度管选择的问题,从而使得对连续管生产中,井口压力等因素控制不够科学等,针对这些问题,本论文做了如下研究：(1)整合现有排水采气临界携液模型,总结了不同假设条件下,模型的通用公式,分析了公式中的关键参数,并结合实际情况提出了对现有模型的改进;在进行管内压力计算前,对相关计算的图表进行了数字化处理,节省了工程中的工作量,用MATLAB软件进行了数据曲线的拟合,并且比较了多种拟合方式对本文计算的作用；(2)通过Visual Basic软件编制程序,对管内的压力进行计算,对比实际井况,验证程序的正确性,对气井内压力与气液比的关系进行了分析说明,计算了不同气液比情况下的井底流动压力,为速度管排水采气模拟计算提供了严谨的数据依据；(3)通过Gambit进行建模并且对模型的网格进行分析,筛选出合适的网格类型,并且对网格做了计算无关性分析,筛选出最适合网格数,之后对多相流模型和湍流模型进行了筛选和分析,认为混合模型和标准的K-epsilon模型适合速度管排水采气的计算；(4)本文进行了气液比对速度管排水采气的适应性的分析以及井口压力对速度管水采气的影响。
【关键词】：连续管 速度管柱 排水采气
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE931.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究的背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.3 课题研究的主要内容15-16
• 第2章 气井排水采气工艺技术16-25
• 2.1 天然气井物性参数16-18
• 2.2 天然气井的积液问题18-19
• 2.3 排水采气工艺方法19-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 速度管排水采气设备及管内两相流分析25-40
• 3.1 速度管生产井口设备25-27
• 3.2 速度管内两相流相关参数27-31
• 3.3 速度管临界携液流速计算31-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 速度管模拟参数计算40-55
• 4.1 井底压力的计算40-51
• 4.2 体积分数计算51-54
• 4.3 模拟参数的换算54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 速度管排水采气数值模拟55-79
• 5.1 CFD理论及模型分析55-66
• 5.2 数值模拟66-71
• 5.3 模拟结果分析71-76
• 5.4 典型井例的计算76-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第6章 结论79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 个人简介85-86

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