速度管排水采气井筒压降模型的评价及优选

准确计算速度管中气液两相流压力降,是速度管排水采气工艺优化设计、生产动态及排液效果分析的基础。文中以Orville Gaither 1963年以天然气/水作为实验流动介质,在管径25.4,31.75 mm速度管中测试的单相液流、气液两相流的实验数据为基础,首先优选了摩阻系数计算方法,其次对速度管中气液两相流的压降模型进行评价和优选,最后利用大牛地3口水平井速度管流压测试数据进行了验证。利用单相液流测压数据进行摩阻系数优选表明,AGA方法计算结果与实际情况最吻合,误差最小(压降平均绝对误差为22.37%);8个常用气液两相管流压降模型评价表明,Gray模型准确性最好,其次为Ansari模型。这为速度管排水采气井优选出了可靠的两相流压降计算模型,有助于提高工艺设计及排液效果诊断水平。     

气藏水平井连续携液理论与实验

在气藏水平井中随着生产管柱倾斜角度的变化,井筒内液体的重力作用会发生改变,从而引起气液两相流型的变化.以产气为主的气井井筒内液体主要以液膜、液滴的形式出现,由此出现了液滴模型与液膜模型两种解释积液的理论.从这两种携液理论出发,考虑生产管柱倾斜角度的影响,对倾斜管内液滴、液膜进行受力分析,推导出了随管柱倾斜角度变化的连续携液临界流速的计算式,使之适用于水平井连续携液临界流量的计算.设计制作了水平气井连续携液实验装置并进行了实验研究,观测气藏水平井中气水两相运动与流型变化情况并测试其临界携液气量,结果表明,气藏水平井中水平井段的液体以液膜携带为主,但直井段中越接近井口,越以液滴携带为主,液滴模型也能适用于计算气藏水平井的连续携液临界流速.     

缝洞型碳酸盐岩油藏新型油藏生产指示曲线

弹性驱动油藏的生产指示曲线一直被看作是一条直线,由于原油压缩系数是一个随着地层压力增大而减小的变量,因此其并非一条直线,而是一条曲线,并且油藏压降越大,曲线偏离直线越明显,尤其是对于埋藏较深、地层压力与饱和压力差值较大的缝洞型碳酸盐岩油藏来讲,该油藏生产指示曲线会产生明显误差,需要进行改进。通过建立原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,简化缝洞型油藏弹性驱动物质平衡方程,建立了新型的油藏生产指示曲线。研究与实例计算表明:地层压力大于饱和压力时,原油体积系数与地层压力不符合线性关系,而是符合幂函数关系,新建立的原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,不仅符合实际变化规律,并且具有很高的计算精度;原油压缩系数的使用存在2种情况:一是某一地层压力对应的原油压缩系数;二是某一地层压力区间对应的平均原油压缩系数,两者不能混用,物质平衡方程应使用后者;新型的弹性驱动油藏的生产指示曲线始终为一条直线,直线的斜率即为原油地质储量。利用该新型油藏生产指示曲线可以更加准确地进行油藏驱动类型判断、储量计算等油藏研究。     

井筒电加热技术温度分布模拟研究

基于热量传递原理和多相流动理论,建立了电加热降粘工艺下产液沿井筒流动与传热的热力学模型,计算了产出流体沿井筒的温度分布,并利用现场实测数据,验证了模型的准确性。利用该模型,模拟计算了不同加热深度、功率以及加热位置下产出液的温度分布,分析了各参数对电加热井流体温度分布的影响,提出了基于温度分布模拟下选择电加热参数的方法。     

柱塞气举过程液体漏失分析

在柱塞上行程过程中,由于柱塞和油管之间的液体与柱塞之间存在速度差,必然会有液体漏失。液体漏失率的大小影响着柱塞尺寸的选择以及柱塞气举工艺的设计,因此液体漏失率的计算具有重要的意义。假设柱塞上行过程中与油管始终保持同心圆柱环形间隙运动,基于质量和动量守恒原理建立了柱塞气举的液体漏失模型,并得出了柱塞-油管环形间隙的液体速度分布公式和液体漏失体积及漏失率表达式。引用Hernandez等的柱塞气举试验数据,进行液体漏失情况的计算,得出了液体漏失与柱塞上部液体段塞初始长度和注气压力的关系曲线。文中建立的模型对于正确地进行柱塞气举工艺设计具有一定的指导意义和实用价值。     

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气井生产动态预测是选择气井生产方式、进行技术经济评价的依据。文章在分析了定产量和定压力两种生产方式的特征、实现方法及其适用范围基础上，给出了定产量和定压力两种方式下气井生产动态的预测模型，可以预测出气井在稳产期、递减期和增压期的产量、采收率、井口压力、井底压力和地层压力等重要生产数据随时间的变化规律；为了在递减期任何时间步长下获得精确的生产动态预测结果，将物质平衡与递减规律相结合，使这一问题得到解决；预测方法不但能预测气井生产经历的稳产、递减和增压三个完整时期的生产动态，而且还可扩展到预测多层、多井气藏的生产动态。     

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对比了Ｍｉｓｈｒａ＆．Ｃａｕｄｌｅ相关式、二次式和指数式三类无因次ＩＰＲ方程的处理方法、性能特点和无因次采气指数。重点讨论了二次式特征参数α的物理意义及其影响因素。利用陕８井的四点试井数据进行了实例分析，指出了经验相关式和统计参数对于单点产能测试的局限性。     

有杆抽油系统优化设计

针对有杆抽油设计过程中易忽略其系统性而导致系统效率低的实际情况,基于系统协调工作原理提出以经济指数最小为目标的有杆抽油系统优化设计方法。在确定所选模型对单井计算所产生的误差限的基础上,从产层流入动态入手,依据配产确定井底流压,结合套压拟合油套环空压力梯度确定动液面深度,进而确定泵挂深度,合理设计组合杆柱,预测动态参数,利用预测示功图进行抽油机平衡调节。新疆采油一厂应用实例表明:采用有杆抽油系统优化设计后系统效率提高了14.7个百分点,降低了综合成本,获得明显的经济效益。     

一种新的化学生热体系在油井清蜡中的应用

油井结蜡一直困扰着油田生产,为此塔里木轮南油田采用一种新的化学生热体系清蜡技术并获得成功。新的化学生热体系利用金属钠和油管中的水发生化学反应,在井筒中产生热量,直接扩散到沉积在油管壁上的石蜡上,达到清蜡目的。通过室内试验和现场应用,证明该技术具有热效率高、成本低、施工安全、操作简便、成功率高等优点。