【摘要】：测试管柱结构复杂,管径变化频繁,且测试井产量大,变化范围广;特别是海上测试油气井井筒内压力较高,流体速度较快,导致流型变化比较频繁,经典的压降计算方法计算结果误差较大。基于气液两相管流理论,针对油气井测试工况以及测试管柱的特殊性,提出适合油气井测试工况,准确计算测试管柱压力分布的模型极为重要。为此本文基于南海西部测试井的实测数据,针对单相测试气井及两相测试油井的压降计算方法展开研究,主要工作如下:(1)对测试井和生产井从管柱结构和流速两方面进行了对比分析,测试管柱具有井下工具较多,结构复杂且内径变化频繁的特点,且测试井产量大,变化范围广,导致测试管柱内流速突变,进而引起流型变化频繁,管流压降计算相对生产井复杂的多。(2)针对单相测试气井平均温度和平均偏差系数压降计算方法,根据海上油气井的特点,将垂直方向温度从下到上分为五部分。通过分析管壁粗糙度和雷诺数对摩擦阻力系数的影响,表明雷诺数是摩擦阻力系数的主要影响因素。根据Jain摩阻系数关系式,提出了摩阻系数的修正模型;利用C++编写温压耦合模型计算程序,基于南海西部及东部21井次数据对修正系数进行试算,确定最佳修正系数。利用LS-X井的实测数据对修正后的模型进行了验证,计算结果相对误差均在3%以内。(3)选取五个工程常用的多相管流压降计算模型,利用PIPESIM对南海西部25井次测试管柱压力分布进行模拟计算,井口压力误差统计分析结果表明Hagedorn-Brown模型最优,但其计算结果不能满足工程精度要求。分析表明,测试管柱管流压降梯度中重力压降梯度占绝大部分,摩阻压降梯度占极小部分,动能压降梯度忽略不计;因此本文重点对Hagedorn-Brown总压降梯度方程中重力项进行修正。(4)Hagedorn-Brown压降计算模型的影响因素敏感性分析表明,井口压力计算结果的精确度受生产气油比的影响,且计算结果相对百分误差与生产气油比成线性关系,据此提出Hagedorn-Brown修正模型。利用修正后的模型对南海西部25井次测试油井重新计算,井口压力计算结果相对误差均在3%以内;利用WS-B井实测数据进行验证,计算结果满足工程精度要求。(5)利用本研究得到的测试管柱管流压降计算修正模型,基于Qt软件开发平台成功开发了一套“油气井测试管柱管流压降计算软件”。软件综合考虑了深水油气井温度分布的特征,建立了适合海上油气井测试管流压降计算的温压耦合方程和计算模块,并可通过图像和文本两种方式将测试管柱内压力、温度、速度分布计算结果输出。通过本文的研究,提高了测试管柱管流压降计算的精度,从而为获得动态条件下地层和流体的各种特性参数,及时准确的对产层做出评价和快速合理制定油气井测试方案提供了可靠依据,节约了测试时间。
【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】：TE151
【图文】：
图２－１油气井测试示意图逡逑ＤＳＴ在套管井和裸眼井中均适用，既可以在钻后测试，又可以在钻井时进行中途测逡逑试，具有很大的灵活性
图２－２典型ＭＦＥ测试管柱结构图［４８］逡逑１２逡逑
图２－３典型ＡＰＲ测试管柱［４８］逡逑１３逡逑
【参考文献】
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2789408
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