气井生产过程中的气液两相流测量

发布时间：2020-06-18 06:00

【摘要】：气井压裂放喷测试是低渗透油气藏开发评价和增产增注必不可少的技术措施,放喷测试过程中的流体组分比较复杂,主要以天然气和水为主,不同测试阶段下的气水比例有较大区别。该过程一直没有科学的方法来准确计算反排率,常常通过放喷池中的液量来计算反排率,方法相对落后且没考虑放喷管中气体对反排率数据的影响。本课题基于气井放喷开展测量研究,通过对放喷测试过程中气液两相流的流量测量和监测,可观测气井生产状况,评价气井产能和分析储层动态变化情况,对调整开采和生产工艺,实现优化生产有重要的意义。本文通过COMSOL多物理场仿真软件重点对超声信号在气液两相流中的传播特性进行了研究,通过对超声发射器的声压和位移场的分布,超声波信号在不同管径、不同两相流流体流速、不同流体介质中传播时的特性及对压电陶瓷的仿真,表明了利用超声波测流量的体制的可行性并确定超声波换能器的工作频率;研制了以压电陶瓷为核心器件的超声波换能器及一套以时间差测量法为测量原理的超声波流量测量系统,该系统中包括超声波发射及接收模块、高精度时间差测量模块、方向切换模块等部分;完成了气液两相流相含率测量系统的设计,包括信号发生及放大模块、采样模块、数据存储模块等部分;并通过双机通信将测量结果显示于液晶屏。对系统软硬件分模块进行调试后完成系统的联合调试及实验室试验,通过搭建模拟试验平台,调节螺杆泵频率及循环系统中的液量分别进行了不同流体流速下的试验,并对试验数据进行整理分析。试验结果表明,所设计的流量测量及相含率测量系统工作较稳定、结构紧凑、测量精度较高,基本能够满足放喷测试环境下的测量工艺条件,很大程度上提高放喷测试中对返排液的测量精度,满足设计的技术要求。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE37
【图文】：

图 1-1 气井放喷作业现场流体系是一个复杂的随机过程体系，该流动体系存在诸多变即流型，包括温度、压力、气液比例、流通管道的管径等因着设备仪器的运行及对两相流体的特征参数的准确测量。相流的流型两相流，就不得不说说它的流型问题。气液两相流的流型到动的不同形态。书本中对于流型的定义是不同的流量、管线等因素都会对相界面的分布形状产生影响，即形成不同的流模式称为流型、流态或流谱[5]。不同的流型下，流体质点会度分布，包括其压力特征、流量特征还有传热特性都会因为。利用流体力学等学科对两相流进行计算时，必须将流型考些阻力，当然对于流体传热特性的计算也离不开对流体流型算出来的数据是相对不可靠的、难以使人信服的，对流型的基础。

西安石油大学硕士学位论文发现了压电现象的理论，同年，居里兄弟通过试验验证了该理论并建立起晶体压电性与其结构的关系。1894 年，晶体压电性及其结构的关系被科学家福克特（W.Voigt）更加严谨的定义，他指出，只有 20 个没有对称中心点的晶体很可能具有压电效应，石英是压电晶体的代表[25]。压电效应在发现后的三分之一世纪中几乎没有受到任何重视，为了有效侦测敌军潜艇的位置，电磁波由于在海水中穿透性差的缘故被声波所替代，这时，居里的继承人郎之万（P.Langevin）便利用石英的压电效应制成了水下超声探测器。自此之后便揭开了超声波应用的历史篇章。图 2-1 是晶体的正逆压电效应示意图。

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本文编号：2718809