井下节流天然气井理论产气量及积液诊断方法

针对井下节流天然气井需要通过判断井筒积液严重程度来优化采气工艺的情况,提出了一种计算井下节流气井无积液条件下的理论产气量,并与实际产气量进行对比来判断井筒积液程度的方法。假设气井无积液条件下,根据油套环空静气柱模型、油管Beggs&Brill管流模型,由油压、套压计算节流器进、出口压力;通过设定气井产气量,结合节流器进、出口压力和节流器嘴径计算得到理论产气量。将254组实际产气量与理论产气量的比值与套压降速率、产气量月递减率、泡排工艺实施比例及实施效果等数据进行对比。结果表明：当实际产气量与理论产气量的比值小于0.75时,井筒存在严重积液,诊断符合率为91.6%。     

对天然气节流井筒参数的探讨

井下天然气采集过程中,当利用井下节流器预防水合物的生成时,由于井下节流气嘴安装在井下,其实际节流前后压力与设计节流嘴直径时所假设的前后压力有一定的差别。一旦节流嘴工艺设计偏差时将引起节流嘴失效导致作业失败。本文在借鉴前人模型的基础上, 考虑气嘴多相流节流的各阶段特征,分析过气嘴节流各阶段温度压力降落特征,建立适合工程实践应用的节流主要技术参数计算式,对井下节流工艺进行设计,避免操作的盲目性,对于现场气井测试及生产具有重要的指导意义。     

井下节流气井泡沫排水采气工艺技术探索

采用井下节流工艺的产水气井在实施泡沫排水采气工艺后效果普遍差于常规气井,主要原因是井筒设置的节流咀导致气产积液特征判断困难、携液泡沫在流经节流咀时碎泡明显。本文从气井积液特征判断以及泡排工艺加注方式和返排方式进行了技术优化探索。     

井筒水合物的防治措施探讨

如何根据温度的变化比较准确的预测出水合物在气井井筒中的形成位置,对优化气井生产、防止水合物的产生,高效开发气田都具有重要的意义,因此本文主要就井筒水合物的防治措施进行分析,最后提出应该根据油气田实际情况合理选择井筒水合物的防治。     

井下可调节防砂节流器模型设计

为了更好的实现气井区块数字化无人管理模式,增强气井生产过程动态研究特性,本文以现有节流器为出发点,设法改变气嘴内部构造,由孔洞式变为缝隙,充分利用缝隙的可调节性,连通套管、节流器气嘴、地面压力装置,借助地面压力调控系统,来实现对节流器气嘴缝隙宽窄的调节,从而实现不同时期定压、定量的生产过程。同时利用气嘴内部强大的“负压差”来实现气嘴清洗,解决砂堵问题。因此,本设想不仅延续了井底防治水合物形成的方法,解决了不更换气嘴就能调节气量、排水生产等功能,而且还能时刻测算出井底套压,降低作业成本。为下一步数字化区块无人管理提供了可能     

煤层气井底节流阀节流效应数值模拟

在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物.为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响.结果表明:在进口压力为1、2、3、4、5和6 MPa,当节流比不变时,压降和温降均随着进口压力增大而增大...     

凝结水节流调节特性分析

为了更好的保证电网安全稳定运行,传统火电机组需进一步提高其快速变负荷能力。在对汽轮机蓄能特性深度研究的基础了,提出了凝结水节流快速变负荷策略,为了保证凝结水节流系统的高效、安全利用,结合机组热经济性状态方程建立了凝结水节流系统的稳态模型,分析了不同工况下凝结水节流调节可以承担的机组功率增量及调节可持续时间,从结果中可以看出凝结水节流在快速调节过程中其可以增加约2%的当前机组功率,且可以为锅炉/汽机侧争取更多的缓冲时间,为确保机组功率的快速调节及蓄能的安全、高效利用奠定了基础。     

双筒液力减振器节流特性试验和仿真研究

为了解减振器的节流特性及阻尼力异常波动的原因,试验和仿真研究了减振器液压变化历程和阀片受力过程.设置子循环能减少计算量,同时会造成液压剧烈波动的假象.经拟合处理,设置子循环的液压速度过程曲线能表示阻尼力速度特性.开阀前,118减振器的节流由常通孔决定;开阀后由阀片与活塞间的缝隙决定.阀片的应力分布明显分为3层,不能认为阀片全面积受均匀分布的液压作用.结果表明:阀片与弹簧座接触方式的转变是造成异常波动的原因.     

负载敏感泵流量控制精度及变量机构节流损耗特性

为了提升负载敏感泵控系统流量控制特性,建立了负载敏感泵控系统动态数学模型及动态仿真模型,并对模型的正确性开展了台架试验验证.以动态模型为依据,着重分析了变量机构关键配合参数对负载敏感泵控系统流量控制精度及变量机构能耗特性的影响规律.研究发现,适当的负载敏感阀及压力切断阀径向配合间隙和负载敏感阀口负遮盖量,不仅有利于提高负载敏感泵控系统的流量控制精度,而且能将变量机构节流损耗控制在较低水平.过大的间隙和负遮盖量设计,不仅会导致变量机构节流损耗大幅增加,而且会导致负载敏感泵控系统的流量控制精度大幅降低.     

天然气水合物分解-两相渗流数值模拟研究

为揭示天然气水合物试采工程中储层物理参数演化规律,建立了耦合化学分解和气、水两相渗流物理场的数学模型,并采用有限单元法进行求解,对不同降压幅度、初始绝对渗透率和含水饱和度等影响下的储层物理参数的时空演化规律进行研究。结果表明:井筒开始降压后,井周迅速形成压降漏斗,压降辐射范围随时间逐渐增大,且水合物分解范围和压降范围呈现明显的一致性;井筒降压后短时间内产气速率达到峰值,该峰值随降压幅度和初始绝对渗透率的增大而增大,随初始含水饱和度的增大而减小;水合物分解速率和渗透率增大速率与降压幅度和初始绝对渗透率成正相关,与初始含水饱和度成负相关。     

塔里木油田深井开采水合物防治技术研究

油气开采中,水合物的产生会严重影响正常生产,塔里木油田在深井油气开采过程中就出现水合物堵塞现象。本文对水合物生成机理进行研究,基于热力学方法建立了水合物生成预测模型;通过分析各种防治技术的适应性,结合塔里木油田的实际情况,筛选出较好的井下节流技术。根据井筒温度、压力的变化可以对气井井筒中水合物的形成位置进行准确的预测,给出了井下节流技术工艺参数设计模型和方法,可设计出井下节流器位置深度及尺寸,防止水合物的产生,该技术在塔里木油田进行了现场应用,取得了良好效果。     

苏里格气田节流气井积液规律分析

苏里格气田广泛使用了井下节流工艺,该工艺对气井生产后期的井筒积液产生很大影响。为了弄清井下节流器对气井积液规律的影响,采用物理模拟实验方法研究了节流器上端和节流器下端的积液先后顺序,利用苏里格气田实际气井生产动态数据,分析了节流器打捞后的积液动态变化规律,结合井筒压降数学模型和临界携液流量数学模型,提出了苏里格气田节流气井积液的4个过程,采用数值模拟软件和井筒压力计算软件相结合的方法,计算了气井节流器的最优打捞时机,为苏里格气田节流气井生产制度的合理制定提拱了依据。     

海域天然气水合物开采的井中可控源电磁监测三维正演模拟

为掌握海域天然气水合物在大范围开采过程中的分解范围和分解程度,应用有限元软件COMSOL,对采用井中可控源电磁方法监测天然气水合物开采过程进行正演模拟。通过构建含高阻天然气水合物储层的三维地层模型,在比较井中垂直源监测系统相对于传统拖曳式水平源优势的基础上,分析垂直源监测系统中金属套管、垂直源深度、频率、观测误差和噪声等参数对海底电场响应的影响。模拟结果表明,金属套管、垂直源深度和电流发射频率对井中电磁监测效果的影响较大,在有套管时,垂直源的布设深度应位于天然气水合物储层之下,并采用1Hz的低频发射电流;在小收发距时,监测系统的观测误差和噪声对有套管监测系统的性能影响不大。天然气水合物开采范围扩大时,井中垂直源监测系统可以确保海底接收器探测到相应的电场信号变化,并有效地识别开采范围的横向边界。因此,采用井中可控源电磁方法对海域天然气水合物开采过程进行储层动态监测是可行的。     

制冷热泵装置毛细管组件及其应用特性研究

研究一种新型结构的毛细管组件,可克服传统毛细管流量变化单一的缺点,并通过优化设计其结构,使其具有较灵活的流量变化特性.采用均相流模型,对普通毛细管与毛细管组件在变工况、变工作模式下的流量变化规律进行了对比计算.计算表明,毛细管组件可较好地满足制冷热泵装置流量变化的需求.建立R22制冷热泵实验装置,对毛细管组件的应用特性进行了实验研究.结果表明,在典型工况下,当制冷负荷和制热负荷不同时,毛细管组件能提供不同的制冷剂流量,与相应的冷热负荷相匹配.     

天然气水合物藏开采数值模拟技术研究进展

中国天然气水合物资源丰富,实现天然气水合物商业化开采,对于缓解中国能源短缺压力具有战略意义。数值模拟是指导天然气水合物藏安全有效开采的重要技术手段,通过对水合物藏产能预测与动态分析,可以实现对开采方法的优选、可采资源评价和开发方案优化。天然气水合物藏开采过程涉及水合物分解相变与气水在地层内渗流传热等多个物理化学过程之间的复杂耦合机理。重点介绍了水合物藏开采现状、水合物藏开采数学模型优化研究、天然气水合物开采数值模拟应用进展,分析了数值模拟研究的核心问题、取得的进展以及当前亟需解决的瓶颈问题,并指出水合物藏开采数值模拟发展趋势,对于开展天然气水合物数值模拟研究具有较好的指导意义。     

油气井筒出砂理论技术新进展

油气井筒出砂问题不仅仅出现在石油和天然气的生产过程中,海域天然气水合物(以下简称水合物)的开采和枯竭油气藏型储气库的运行同样伴随出砂导致的各种不利因素的影响。主要针对国内油气井筒出砂的研究现状进行三个层面介绍,分别为出砂的理论研究(宏观研究和微观研究)、出砂预测方法和出砂防治措施(机械挡砂、化学固沙、携砂管理和综合防砂)。通过研究分析业界专家的出砂理论和实验结果,结合具体的案例对油气井筒出砂研究存在的问题进行了归纳和总结。认为目前油气井筒出砂亟需解决的技术重点在枯竭油气藏型储气库注采井方面,同时要推动出砂技术与智能技术的结合,针对异常地层和复杂井况形成成熟的应对措施,提升单井产量和开采效率。通过本文的介绍可为井筒出砂的发展趋势和研究提供理论基础。     

多孔介质中天然气水合物降压开采影响因素实验研究

使用自制的一维天然气水合物开采模拟实验装置,对天然气水合物降压开采进行了物理模拟实验研究,考察了降压幅度、降压速度对开采效果的影响。实验结果表明,降压幅度主要影响最终产出气体的总量,降压幅度越大,累积产气量百分比越大。降压速度越大,产气速率越高,当最终压力相同时,降压速度只影响开采持续时间,最终产气量百分比基本一致;降压速度越慢,当压力降到相同水平时累积产气量百分比越大,特别在降压初期这一现象更明显。     

深水气井环雾流水合物沉积和堵塞动力学模型

深水气田开发过程中,海底附近井筒内具有水合物形成和堵塞的风险。基于井筒气液两相环雾流流动模式,根据气芯和液膜内水合物颗粒不同动力学特征,在液膜内考虑水合物颗粒的形成、运移和管壁黏附过程,同时在气芯内考虑水合物颗粒的形成、聚并、破碎和沉降行为,建立了井筒水合物动态沉积和堵塞的动力学模型,可以用于模拟和预测不同工况下井筒内水合物堵塞时间和堵塞位置。模型预测结果与水合物环路实验堵塞压降的相对误差小于10%。针对典型深水气田开发井案例,进行了井筒水合物形成和堵塞风险分析,得到了不同工况下井筒水合物层增长速率、沉积厚度分布和完全堵塞时间的变化规律。     

多孔介质中天然气水合物注热水分解实验研究

为了研究多孔介质中天然气水合物注热水分解规律,设计了多孔介质中天然气水合物分解实验装置,并通过热电偶和电阻测试来分析水合物分解前缘的规律性,大量的实验研究表明天然气水合物注热水分解过程呈现明显储层升温、平稳分解和前缘突破三阶段特征.为揭示天然气水合物分解实质,建立了水合物分解前缘移动界面数学模型,并与测温、电阻测试前缘...     

准平衡理论在CH4+CO2水合物法分离中的应用

采用全新的准平衡过程理论,对定容二元混合气体的水合物生成过程进行模拟,并将模拟的平衡终态与CSMGem软件预测值进行对比.结果表明:该模型可以精确预测最终平衡状态,所得平衡压力与CSMGem预测的相对误差不超过3％;准平衡理论与反应驱动力关联建立的模型可以反映出水合物生成过程中各参数的变化趋势;在定容体系中,可以通过水...