高气液比井有杆抽油系统井下防气工具模拟

发布时间：2020-07-20 11:07

【摘要】：目前,我国大多数油田开发进入中后期,地层压力大幅下降,析出天然气增多;同时部分气驱油藏随着生产的进行,注入气逐渐突破采油井,导致生产井气液比较高。当采用有杆泵抽油时,气体进泵将占据一定空间,进泵液体减少从而降低充满系数,甚至引起“气锁”。气锚和防气抽油泵是解决气体影响抽油泵效的有效工具,两者可单独使用,也可组合使用,但其气液比的适用范围未给出定量评价,不能有效指导现场合理选择井下防气工具。为此本文采用数模和物模相结合的研究思路,对气锚和防气抽油泵进行了深入研究,主要完成了以下工作:(1)考虑气锚内部流体的复杂流场,采用数值模拟软件Fluent模拟气锚内部流体的气液两相流动。考虑泵阀的开启和关闭,采用泵专用数值模拟软件Pumplinx模拟防气泵内部的气液两相流动。(2)优选出油田现场分气效果最好的组合式气锚。建立了物理模型,采用动网格,考虑冲程和冲次,利用欧拉-PBM耦合模型,入口采用定压力边界和泵活动入口,通过数值模拟软件Fluent对气锚进行模拟,分析气锚内部流体的流场和速度场,计算不同气液比下气锚的分气效率。(3)优选出油田现场分气效果最好的强启闭防气泵。建立了防气泵的三维模型,并导入Pumplinx软件中对防气泵内部流体求解计算,分析防气泵内部流体的流场和速度场,计算不同气液比下防气泵的泵效。(4)基于气锚和防气泵的数值模拟,开展了组合气锚、强启闭防气泵和组合气锚-强启闭防气泵防气工具的空气-水模拟实验,整理分析实验数据,得出在不同气液比条件下防气工具的泵效。(5)本文以某注气驱采油井为例,分析了气体对抽油泵泵效的影响情况,以X2井为例进行了防气方案设计和机抽设计。该研究成果对类似高气液比油井具有重要的借鉴作用。本文以组合式气锚和强启闭防气抽油泵为研究对象,开展了井下防气工具气液比的适用范围的研究,为现场防气工具的优选及优化提供了重要的理论依据及方法。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE933
【图文】：

示意图,气锚,流型,采油厂

ａ）产量逦ｂ）泵效逡逑图１－２现场实施效果对比逡逑（２）多杯等流型气锚逡逑多杯等流型气锚［２１］是大庆石油学院和大庆油田第一采油厂在油气密度差的基础上，逡逑延长气液混合物在沉降杯中的滞留时间达到提高气锚的脱气效率。它由洗井阀、中心管、逡逑吸入孔、沉降杯、固定凡尔等组成。示意图如图１－３所示。逡逑４逡逑

示意图,偏心气锚,结构示意图,脱气效率

．１１邋—中心管逡逑Ｍ逡逑＾邋７ｅ逡逑图１－３气液两相流体在多杯等流型气锚中流动示意图逡逑现场应用：在大庆油田第一采油厂中８－丙０８、高１４６－３６和中８－丙８生产井进行多逡逑杯等流型气锚脱气效率分析，在多杯等流型气锚中，气液两相流体流动时的脱气效率随逡逑着滞留时间的增大而增大，出现拐点后，随脱气效率的增大而减小；当滞留时间不变时，逡逑生产气油比越大，脱气效率越小。逡逑（３）

示意图,气锚,离心结构,多级分离

【参考文献】