一种应用于高含硫气井的智能取垢器系统设计

油气井生产过程中，受地质环境、生产阶段、矿物成分等多种因素综合影响，井筒上易产生垢物堵塞，影响正常生产；而解堵和工艺措施的有效性由能否精准取样井下垢物直接决定。针对高含硫气井井下垢物样本取样需要，设计研制了一套智能井下取垢系统，介绍了智能井下取垢器的体系结构及工作原理；详细论述了电路板减震结构、取垢弹爪、容垢篮装置以及扶正装置等取垢器关键机械结构及部件；阐述了基于DSP的电气定时控制系统的体系结构及控制原理，重点说明了系统PID控制算法关键参数计算过程。室内性能实验以及试验井功能试验结果表明，研制工具的耐温、承压性能以及取垢和容垢装置自动化伸缩同步联动控制功能可靠，入井和出井过程顺利，能为高含硫气井井下垢物精准化取样提供设备支撑。同时，提出的设计方法和思路对其他智能化井下工具的研发具有一定的参考意义。     

利用密度迭代法计算气井的井底流压

依据井筒压力与气体密度和湿度之间的函数关系,采用密度迭代法,以井口套压为起点自上而下迭代至井底,计算出井底流压。选择有实际关井测压数据的8口井,将不考虑天然气湿度条件下(干气)用密度迭代法计算的井底流压与实际测压值对比,平均相对误差仅为4.89%;考虑湿度对井底流压的影响,计算了不同气体湿度下的井底流压,与实际测压值之间最大误差为1.369 1%。将用密度迭代法、经验公式及RTA法计算的井底流压与实际测压值进行比较,发现前者的误差最小,而且使用该方法能在不影响气井正常生产的情况下精确计算气井的井底流压,适用于气井整个生产历程中的井底流压计算。     

火山岩气井动态储量预测模型研究

气藏单井控制储量的确定在气藏的开发过程中占有重要地位。由于火山岩气藏在横向上物性差异很大,它的动态储量的计算应当考虑火山岩气藏双重介质储渗模式和存在启动压力梯度的特点。通过流动分析,将火山岩动态储量的增加分为未达到拟稳态流阶段和拟稳态流阶段,建立了火山岩气藏井控储量预测数学模型。以徐深1-1井为例,通过模型计算结果与试井解释结果的对比,验证了模型的正确性;并参照试井解释结果,进一步给出了井控储量随时间的变化模式,从而更加有利于确定动态储量,为火山岩气藏的开发提供了依据。     

多段压裂致密气井生产动态分析及评价

致密气藏勘探开发在近几年里开始迅速增长,同时水平井分段压裂技术的出现和使用为工业开采非常规资源带来了机会。但致密气的多种特性,使改造后的气井更加复杂。本文将从致密气井的简介,根据实例来进一步分析,另外对其的多段压裂进行动态分析。     

低渗气井水锁伤害半径研究

水锁伤害是一个长期而持续的过程,评价水锁伤害对低渗气井产能影响时主要通过岩心水锁伤害实验实现。由于实验时间短、岩心长度小等限制,因此无法准确描述作业周期长的低渗气井水锁伤害半径。通过对水锁伤害机理分析,确定影响水锁伤害半径主要因素。结合渗流力学理论将水锁伤害过程近似为毛管束模型的活塞式运动,推导出水锁伤害半径的计算方法;并结合实际井的钻完井和测试资料,进一步验证了计算方法的准确性。运用该方法可以准确计算作业周期长的低渗气井水锁伤害的半径,准确评价其对产能的影响。     

煤层气排采产气通道适度携煤粉理论

考虑在煤储层中实际地层液混合流体中煤粉含量和煤粉颗粒群的悬浮分级,建立煤粉颗粒在产气通道内悬浮运移模型,给出煤粉悬浮排出的条件;打破以往以防煤粉为主的思想,基于液流携带建立煤层气排采产气通道内的适度携煤粉方法,基于液固两相流理论建立液流携带煤粉运移模型,并分析地层液参数和煤粉颗粒参数对适度携煤粉的影响。结果表明:煤粉颗粒粒径越小,地层液流速越大、黏度越大,煤粉在产气通道截面上分布越均匀,其悬浮排出能力越强,煤粉较易被地层液携带排出;煤层气井排采各个阶段(单相水流阶段、气水两相流阶段和单相气体流动阶段)地层液中气液固三相混合的比例不同导致地层液的黏度不同,造成排采过程中地层液携带煤粉的能力随着产气量的变化而变化。合理控制地层液的参数有利于煤粉适度排出,疏通产气通道增加其渗流能力,提高煤层气井产气量。     

气井多液滴携液理论模型研究

气井在开发过程中都会产出地层水或凝析液等液体,气井中的液体如果不能及时排出,就会聚积在井底,造成气井减产甚至停产。本文在分析单一液滴的Turner模型和改进的李闽模型的基础上,建立了新型气井携液模型。首次提出了井筒中多液滴气体携液临界流速模型,并发展了碰撞理论,对多液滴与管壁碰撞、液滴间碰撞、液滴破碎等进行了理论分析。本文建立的气井气体多液滴携液模型,开阔了气井携液理论,将对气田的开发带来深远的影响。     

深层气井压裂管柱应力的有限元分析

针对深层气井压裂管柱在高压大砂量条件下的失效问题,应用有限元方法对压裂管柱进行力学分析,得到了应力分布情况,为井下压裂工具的合理设计提供一定的理论依据.     

考虑井筒热效应的气体井底压力计算

将井筒热效应考虑成一维热对流,将地层简化成热传导,使用Ramey定义的综合换热系数将井筒温度与地层温度联系起来,从而建立温度方程,通过解析求解得到温度变化函数.由气体状态方程将温度与压力联系起来,得到由于温度变化而产生的附加压力,将这一附加压力通过内边界条件加入到气体渗流方程中,最终得到考虑井筒热效应的井底压力表达式.比较了考虑热效应与不考虑热效应井底压力的不同,并使用某油田一个实例验证了考虑热效应时井底压力表达式的正确性.     

复杂渗流条件下致密气藏压裂气井分区产能计算方法

致密气藏压裂气井渗流机理复杂,压裂改造区内外渗流机理和影响因素也截然不同,常规的产能计算模型不能准确描述这种存在区域差异的渗流特征,造成最终产能计算误差较大.以气体渗流理论为基础,分析了在致密气藏压裂气井分区域渗流机理,明确了压裂气井不同区域的渗流特征及影响因素.在此基础上建立了复杂渗流条件下的致密气藏压裂气井分区产能计算方法并开展了实例验证.计算结果表明,分区产能计算模型计算产能更加接近气井实际,较现有模型更加准确可靠.