煤层气井筒煤粉运移规律研究

发布时间：2020-06-08 03:48

【摘要】：煤层气井排水阶段,会有大量的煤粉进入井筒,煤粉的沉积,会给排水带来不利的影响,甚至会造成煤泥堵塞,而导致停产。为了避免煤粉沉降、有效清除煤泥,使得煤层气井排水正常进行,有必要对煤层气井煤粉的沉降与携带、煤泥的清出与运移进行细致的研究。本文从研究煤层气井煤粉入手,总结了煤粉的产出机理和危害,并对煤粉的基本物理特征和煤粉表面性质进行探究。基于对煤粉性质的认识,分别测定了煤粉在水中的沉降末速和煤粉的临界携带流速,通过对数据的分析与处理,修正了煤粉沉降的理论计算公式,并建立沉降末速与临界携带流速的关系,得到了煤粉携带的经验计算模型。基于以上的研究成果,提出了煤层气井的合理排采产量设计原则,并用VB语言编制了产量设计软件。针对煤泥的堵塞,通过微元分析法,建立了水平井起伏段井筒煤泥的临界启动压差模型,分析不同因素对煤泥启动的影响。通过物理模拟实验,研究了不同起伏角度下,不同性质煤泥的运移特征,并结合实验数据,利用量纲和谐原理,建立了固-液两相流条件下,煤粉启动的经验模型。最后,利用数值模拟软件Fluent,模拟了不同条件下,煤泥和井筒流场之间的相互影响规律,为制定煤泥清出措施提供一定的参考价值。
【图文】：

技术路线图,技术路线,煤泥,煤粉

）煤粉沉降与携带规律研究对煤粉性质的认识，进行煤粉的静态沉降实验，得到不同粒径降末速，根据实验数据，修正煤粉的沉降末速模型，得到煤粉进行煤粉的动态携带实验，测定不同粒径煤粉的临界携带流速速与煤粉静态沉降速度，建立垂直井筒中煤粉的临界携带流速）煤泥堵塞及运移研究煤泥堵塞的特点，，将煤泥的井筒起伏段的煤泥堵塞分为两种类堵和煤泥的不完全封堵。进行合理假设与简化，从受力角度进方程，得到煤泥的启动压差模型，并根据建立的模型探究不同影响；采用物理模拟的方法，研究煤泥的不完全封堵，探究煤井筒中运移特征；利用数值模拟的方法，分析不同状况下，井术路线

显微组分,煤粉

第2 章煤粉性质研究存在压力降，就有可能会产出煤粉。某种程度上来说，井筒只能减弱煤粉的危害，避免煤粉的大量沉积。后面章节将对律进行阐述，为减弱煤粉危害提供理论参考。粉的基本特性成分析是煤岩破碎形成的颗粒，煤粉的组成与煤块一致。煤岩由有成。显微观察下，有机组分通常有镜质组、惰质组和稳定组土类、碳酸盐类和硫化物类组分。图 2.1 是收集到的几个典型构成。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE37

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