气举阀过气性能的数值仿真及实验研究
发布时间：2022-10-31 20:14
气举阀是海上气举的主要井下工具,气举阀的流量和工作特征直接决定了采油效率和生产成本。目前,海上大多油井生产管柱无井下压力计,无法分析举升动态,如果碰到生产异常时则无法确定是地层原因还是举升方面原因。另外某些气举阀在设计上考虑不周,存在稳定获得油管和套管流体所需注气速率困难,最高工作压力较低等问题。这些约束条件使气举方法不能满足高压作业的安全要求,无法用于目前的大排量深水和海底完井中。有些气举阀虽然应用到了排水采气措施中,但缺乏对其工况的评价,无法很好的适应井下生产条件,影响了气田开发效果。因此建立了气举阀实验平台,通过测定气举阀的流量和工作特性,评价气举阀的稳定性和工作性能,并对气举阀气嘴形状、尺寸进行优选。气举阀气嘴形状和尺寸是影响气体流量和压力损失的重要因素,本文通过数值模拟分析和实验相结合的方法优选气嘴形状和尺寸,为气举阀气嘴设计、试制提供依据。论文中采用Fluent软件对不同形状和尺寸的气嘴进行了数值模拟,对气举阀气嘴形状和尺寸进行了优选,模拟结果证明大直径文丘里气嘴更适合在高压大排量下工作。论文中还采用了实验的方法对气嘴形状和尺寸进行了优选,进行了气举阀过气性能实验和流动性能...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及实际意义
1.2 国内外气举阀技术发展现状
1.2.1 气举阀理论研究
1.2.2 气举阀矿场应用
1.3 研究内容与技术指标
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术指标
第二章 气嘴内部流场数值模拟研究
2.1 流动控制方程
2.1.1 质量守恒方程
2.1.2 动量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.2 湍流基本方程
2.3 不同形状气嘴流动性能模拟
2.3.1 几何模型建立及网格划分
2.3.2 网格信息
2.3.3 求解条件设定
2.3.4 气嘴形状优选
2.4 文丘里气嘴流动性能模拟
2.5 激波面分析
2.6 本章小结
第三章 测试系统建立
3.1 实验原理
3.2 实验总体流程设计
3.3 装置主要组成部分及设计
3.3.1 气源供应系统
3.3.2 实验测试装置
3.3.3 管路与计量系统
3.3.4 仪表控制系统
3.3.5 数据采集及处理系统
3.3.6 放空系统
3.4 实验装置指标和主要参数
3.5 实验系统安置场地
3.6 实验流程
3.6.1 实验内容
3.6.2 实验前系统准备
3.6.3 实验数据资料采集整理
3.6.4 施工安全安全技术标准与注意事项
3.6.5 安全环保注意事项
3.7 数据处理方法
3.8 本章小结
第四章 气举阀性能实验
4.1 实验内容
4.2 实验目的
4.3 单流阀密封性实验
4.3.1 实验方案
4.3.2 实验步骤
4.3.3 实验结果与讨论
4.4 气举阀球座密封性实验
4.4.1 实验方案
4.4.2 实验步骤
4.4.3 实验结果与讨论
4.5 气嘴过气性能实验
4.5.1 圆柱、圆台、文丘里气嘴过气性能实验
4.5.2 不同直径文丘里气嘴过气性能实验
4.6 气嘴流动性能实验
4.6.1 稳定注入压力实验(CIPT)
4.6.2 稳定生产压力实验(CPPT)
4.7 本章小结
结论
参考文献
作者简介、发表文章及研究成果目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]常压页岩气井排采工艺的研究—以彭水区块为例[J]. 王凯. 石化技术. 2017(05)
[2]海上油气田气举阀优化及试验研究[J]. 刘新锋,王新根,李三喜,王忠禄,薛蓥,刘正伟,宋立辉. 长江大学学报(自科版). 2016(14)
[3]气举阀排液技术在苏里格气田的应用[J]. 曹毅,田发国,李志超,李在顺. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2015(04)
[4]气举阀排液技术在大庆油田的应用与前景展望[J]. 高旭升,徐波,杨皓,刘艳,王玲欣. 油气井测试. 2013(06)
[5]气举阀结构设计探讨[J]. 赵晓波,韩兵奇,张军. 流体传动与控制. 2013(04)
[6]金属管道噪音控制及防噪音厚度计算[J]. 白端. 石油化工设备技术. 2013(02)
[7]气举阀气举排液技术研究[J]. 杨盛余. 石油矿场机械. 2011(07)
[8]采油技术的最新突破——气举采油技术[J]. 杨广龙. 知识经济. 2010(14)
[9]深井气举排水采气工艺在蜀南地区的新发展[J]. 张俊杰,吴洪波,李开鸿,杨涛. 钻采工艺. 2007(04)
[10]苏4-14井借气气举排水采气技术[J]. 高贵民,朱世民,刘东,崔金榜,李向齐,马凤芹,孙卫华. 石油钻采工艺. 2006(04)
硕士论文
[1]天然气井排水采气工艺方法优选[D]. 韩长武.西安石油大学 2012
[2]气举与喷射气举的理论分析及实验比较[D]. 杜鹏.湖南工业大学 2011
[3]中原油田连续气举采油井卸载过程模拟[D]. 李小奇.西南石油大学 2006
本文编号：3699647
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及实际意义
1.2 国内外气举阀技术发展现状
1.2.1 气举阀理论研究
1.2.2 气举阀矿场应用
1.3 研究内容与技术指标
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术指标
第二章 气嘴内部流场数值模拟研究
2.1 流动控制方程
2.1.1 质量守恒方程
2.1.2 动量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.2 湍流基本方程
2.3 不同形状气嘴流动性能模拟
2.3.1 几何模型建立及网格划分
2.3.2 网格信息
2.3.3 求解条件设定
2.3.4 气嘴形状优选
2.4 文丘里气嘴流动性能模拟
2.5 激波面分析
2.6 本章小结
第三章 测试系统建立
3.1 实验原理
3.2 实验总体流程设计
3.3 装置主要组成部分及设计
3.3.1 气源供应系统
3.3.2 实验测试装置
3.3.3 管路与计量系统
3.3.4 仪表控制系统
3.3.5 数据采集及处理系统
3.3.6 放空系统
3.4 实验装置指标和主要参数
3.5 实验系统安置场地
3.6 实验流程
3.6.1 实验内容
3.6.2 实验前系统准备
3.6.3 实验数据资料采集整理
3.6.4 施工安全安全技术标准与注意事项
3.6.5 安全环保注意事项
3.7 数据处理方法
3.8 本章小结
第四章 气举阀性能实验
4.1 实验内容
4.2 实验目的
4.3 单流阀密封性实验
4.3.1 实验方案
4.3.2 实验步骤
4.3.3 实验结果与讨论
4.4 气举阀球座密封性实验
4.4.1 实验方案
4.4.2 实验步骤
4.4.3 实验结果与讨论
4.5 气嘴过气性能实验
4.5.1 圆柱、圆台、文丘里气嘴过气性能实验
4.5.2 不同直径文丘里气嘴过气性能实验
4.6 气嘴流动性能实验
4.6.1 稳定注入压力实验(CIPT)
4.6.2 稳定生产压力实验(CPPT)
4.7 本章小结
结论
参考文献
作者简介、发表文章及研究成果目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]常压页岩气井排采工艺的研究—以彭水区块为例[J]. 王凯. 石化技术. 2017(05)
[2]海上油气田气举阀优化及试验研究[J]. 刘新锋,王新根,李三喜,王忠禄,薛蓥,刘正伟,宋立辉. 长江大学学报(自科版). 2016(14)
[3]气举阀排液技术在苏里格气田的应用[J]. 曹毅,田发国,李志超,李在顺. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2015(04)
[4]气举阀排液技术在大庆油田的应用与前景展望[J]. 高旭升,徐波,杨皓,刘艳,王玲欣. 油气井测试. 2013(06)
[5]气举阀结构设计探讨[J]. 赵晓波,韩兵奇,张军. 流体传动与控制. 2013(04)
[6]金属管道噪音控制及防噪音厚度计算[J]. 白端. 石油化工设备技术. 2013(02)
[7]气举阀气举排液技术研究[J]. 杨盛余. 石油矿场机械. 2011(07)
[8]采油技术的最新突破——气举采油技术[J]. 杨广龙. 知识经济. 2010(14)
[9]深井气举排水采气工艺在蜀南地区的新发展[J]. 张俊杰,吴洪波,李开鸿,杨涛. 钻采工艺. 2007(04)
[10]苏4-14井借气气举排水采气技术[J]. 高贵民,朱世民,刘东,崔金榜,李向齐,马凤芹,孙卫华. 石油钻采工艺. 2006(04)
硕士论文
[1]天然气井排水采气工艺方法优选[D]. 韩长武.西安石油大学 2012
[2]气举与喷射气举的理论分析及实验比较[D]. 杜鹏.湖南工业大学 2011
[3]中原油田连续气举采油井卸载过程模拟[D]. 李小奇.西南石油大学 2006
本文编号：3699647
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3699647.html
