适应火驱不同阶段的举升系统设计与参数优化
发布时间：2023-11-05 12:41
火驱又叫火烧油层,是热力采油中目前热效率最高的一项采油工艺技术,而有杆泵举升是火驱采油生产井中常用的举升方式。随着火驱燃烧的不断进行,燃烧前缘从注气井逐渐向生产井井底推进,生产井的生产动态发生阶段性的变化,由于火驱生产过程中产气量大,且火驱前期为反应阶段,近井地带温度未发生变化,产液量极低,原油粘度较大,属于稠油举升范畴,开采难度大;而火驱末期温度过高过早的关井,造成采收率的损失。且火烧油层各个阶段举升参数不同,开采过程中参数需要不断地调整,对火驱生产举升有很大的影响。因此一套适应于火驱不同阶段的举升参数和系统的研究对于火驱阶段生产有着重要的意义。本文首先通过对国内外火驱矿场试验进行调研,结合火驱的燃烧管实验,研究火驱各个燃烧阶段中生产井动态特征的参数变化,分析影响火驱不同阶段举升的参数和影响稠油粘度的因素。其次通过分析火驱常规掺水设计中所遇到的问题,为了解决火驱高气液比下掺水过程中的正常开采,设计了控温掺水管柱进行掺水降粘工艺,建立单独的掺水通道,可以避免套管掺水时气量过大导致水无法掺入的情况,可实现在产气量大的火烧油层采油的生产过程中正常掺水的目的。掺水过程运用Fluent软件对控...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外火驱研究进展
1.2.1 火驱矿场试验研究现状
1.2.2 井筒温度场研究现状
1.2.3 火驱配套工艺研究现状
1.3 掺水结构装置
1.3.1 泵上掺水
1.3.2 泵下掺水
1.3.3 空心杆掺水
1.3.4 套管掺水
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 火驱不同阶段生产特征分析
2.1 火驱开发生产阶段的划分
2.2 基于实验的火驱生产动态特征分析
2.2.1 火驱燃烧管室内实验
2.2.2 产液规律分析
2.2.3 含水率规律分析
2.2.4 温度规律分析
2.2.5 气油比规律分析
2.3 稠油粘度的影响因素分析
2.4 本章小结
第三章 控温掺水举升系统设计
3.1 控温掺水举升设计
3.1.1 控温掺水举升设计思路
3.1.2 控温掺水举升系统结构
3.1.3 控温掺水举升技术特点
3.2 基于Fluent的控温掺水仿真模拟
3.2.1 网格划分与边界条件
3.2.2 计算模型的选择
3.2.3 物性参数确定
3.2.4 区域条件和边界条件的定义
3.2.5 控温掺水系统仿真效果分析
3.3 基于CMG数值模拟的控温开采效果分析
3.4 本章小结
第四章 火驱控温掺水举升参数优化设计
4.1 控温井筒温度场分布模型
4.1.1 假设条件
4.1.2 数学模型建立
4.1.3 总传热系数计算
4.1.4 井筒温度场计算
4.2 控温掺水优化
4.2.1 掺水点与掺水点处混合液温度的确定
4.2.2 掺水温度范围的确定
4.2.3 掺水最佳含水率范围的确定
4.2.4 控温掺水量的确定
4.2.5 掺水时机的确定
4.2.6 数值模拟验证
4.3 火驱有杆泵控温掺水采油系统工艺设计
4.3.1 火驱生产主要问题与措施
4.3.2 生产管柱设计
4.3.3 火驱控温掺水有杆泵举升工艺设计
4.3.4 火驱采油配套设计
4.4 本章小结
第五章 火驱控温掺水举升效果实例分析
5.1 试验井组概况与举升设计
5.2 火驱控温掺水有杆泵举升效果分析
5.3 火驱控温掺水有杆泵分阶段设计与分析
5.3.1 反应阶段控温系统设计
5.3.2 见效阶段控温系统设计
5.3.3 热效驱油阶段控温系统设计
5.3.4 见火阶段控温系统设计
5.3.5 控温掺水系统设计
5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：3861050
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外火驱研究进展
1.2.1 火驱矿场试验研究现状
1.2.2 井筒温度场研究现状
1.2.3 火驱配套工艺研究现状
1.3 掺水结构装置
1.3.1 泵上掺水
1.3.2 泵下掺水
1.3.3 空心杆掺水
1.3.4 套管掺水
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 火驱不同阶段生产特征分析
2.1 火驱开发生产阶段的划分
2.2 基于实验的火驱生产动态特征分析
2.2.1 火驱燃烧管室内实验
2.2.2 产液规律分析
2.2.3 含水率规律分析
2.2.4 温度规律分析
2.2.5 气油比规律分析
2.3 稠油粘度的影响因素分析
2.4 本章小结
第三章 控温掺水举升系统设计
3.1 控温掺水举升设计
3.1.1 控温掺水举升设计思路
3.1.2 控温掺水举升系统结构
3.1.3 控温掺水举升技术特点
3.2 基于Fluent的控温掺水仿真模拟
3.2.1 网格划分与边界条件
3.2.2 计算模型的选择
3.2.3 物性参数确定
3.2.4 区域条件和边界条件的定义
3.2.5 控温掺水系统仿真效果分析
3.3 基于CMG数值模拟的控温开采效果分析
3.4 本章小结
第四章 火驱控温掺水举升参数优化设计
4.1 控温井筒温度场分布模型
4.1.1 假设条件
4.1.2 数学模型建立
4.1.3 总传热系数计算
4.1.4 井筒温度场计算
4.2 控温掺水优化
4.2.1 掺水点与掺水点处混合液温度的确定
4.2.2 掺水温度范围的确定
4.2.3 掺水最佳含水率范围的确定
4.2.4 控温掺水量的确定
4.2.5 掺水时机的确定
4.2.6 数值模拟验证
4.3 火驱有杆泵控温掺水采油系统工艺设计
4.3.1 火驱生产主要问题与措施
4.3.2 生产管柱设计
4.3.3 火驱控温掺水有杆泵举升工艺设计
4.3.4 火驱采油配套设计
4.4 本章小结
第五章 火驱控温掺水举升效果实例分析
5.1 试验井组概况与举升设计
5.2 火驱控温掺水有杆泵举升效果分析
5.3 火驱控温掺水有杆泵分阶段设计与分析
5.3.1 反应阶段控温系统设计
5.3.2 见效阶段控温系统设计
5.3.3 热效驱油阶段控温系统设计
5.3.4 见火阶段控温系统设计
5.3.5 控温掺水系统设计
5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：3861050
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3861050.html
