川西产水气井井下涡流工具模拟与优化

发布时间：2023-04-07 03:16

　　川西气田大部分井产水,有积液风险,为探索新型排水采气工艺技术,2013年川西气田引进了井下涡流排水采气工艺,但从2口井的先导性实验结果来看,并没有达到预期效果;究其根本原因:井下涡流工具结构参数对携液效果的影响认识不清,涡排工艺设计缺乏理论研究。为此,本文主要开展了如下工作:(1)统计分析了川西气田1090 口生产气井的油压、产水量和产气量等生产参数,并对其进行了相应的携液能力分析;结合涡流工具特点优选了1 口目标气井。(2)考虑涡流工具的螺距、螺旋翼高、螺旋翼宽和螺旋圈数4个因素,正交设计了 25组工具结构参数,通过数值模拟计算和极差分析方法,得到4组较优组合;基于Fluent软件,计算分析了涡流工具的压力场、速度场,以及液相体积分布。(3)建立了高5米、管径50mm的可视化涡流携液模拟实验装置,开展了涡流工具排水采气实验,对比分析了数模优选后的4组较优结构参数组合与未安装工具时的压降变化关系,观察了涡流工具前后的流态变化,以及测试了不同气液比下,压降和螺旋距离。(4)通过研究旋流的衰减规律,将旋流作用距离分为稳定和不稳定两个阶段,并给出了相应的计算公式;综合考虑旋流作用距离与气液两...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 目的意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 涡流工具的研究进展
        1.2.2 现场应用的研究进展
    1.3 内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 川西低产气井生产情况统计分析
    2.1 川西生产井统计分析
    2.2 积液诊断
    2.3 目标井工况计算
        2.3.1 目标井选取
        2.3.2 工况参数计算
    2.4 本章小结
第3章 井下涡流工具结构参数优化设计
    3.1 多因素优化设计
        3.1.1 正交设计原理
        3.1.2 正交数值模拟设计
        3.1.3 确定因素水平
        3.1.4 评价指标建立
    3.2 正交数值优化及分析
        3.2.1 数值模型建立
        3.2.2 25组正交方案液相体积分布
        3.2.3 正交结果分析
    3.3 涡流工具携液机理分析
        3.3.1 液相体积分布分析
        3.3.2 压力场变化分析
        3.3.3 气相速度场变化分析
        3.3.4 综合变化分析
    3.4 本章小结
第4章 涡流排水采气实验研究
    4.1 实验流程
    4.2 实验装置
        4.2.1 实验配套装置
        4.2.2 实验试样
    4.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
第5章 涡流工具下入深度设计
    5.1 下深设计理论研究
        5.1.1 旋流衰减规律
        5.1.2 旋流有效作用长度
        5.1.3 流型预测方法
    5.2 施工工艺设计
        5.2.1 坐封设计
        5.2.2 施工工艺
    5.3 本章小结
第6章 现场应用
    6.1 工艺设计
        6.1.1 川西X井旋流作用距离计算
        6.1.2 下深敏感计算
    6.2 川西X井现场试验情况
    6.3 本章小结
第7章 结论及建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的科研成果



本文编号：3784978