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。     

鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田产水规律

根据鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田的历史生产数据、水样分析资料及天然气饱和含水量计算方法,定性、定量地分析了产水来源。同时,根据平均产气量和累计水、气比对气井进行了分类,分析了气田不同层位与不同井型单井的产水规律。结果表明,鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田单井的产水量和产气量均较低;气田产出的水有凝析水、地层水和工作液,以地层水为主。不同层位表现出不同的生产特征。二叠系下石盒子组3层位和山西组1层位为低产水高产气层位,二叠系下石盒子组1层位和二叠系下石盒子组2层位为低产水低产气层位,山西组2层位和太原组2层位为高产水低产气层位。不同井型单井的产气量无明显差别,但水平井的产水量更大,水、气比更高。分析结果对选择排水工艺和分析生产情况具有重要的指导意义。     

油套环空放空防止气井井筒生成水合物技术

基于气液两相流沿气井油管上升流动过程中质量和动量守恒及井筒传热机理,建立了压力和温度梯度耦合模型,并采用四阶龙格 库塔法数值求解。该模型中考虑了流体的焦耳 汤姆逊效应及环空介质和地层热物性沿井深的变化,分析了大牛地低渗低产D2-56气井环空介质换热系数和井筒总传热系数与套压的关系。计算结果表明：若井下安装封隔器,并将油套环空放空,可显著降低井筒总传热能力和油管内流体的热损失,提高油管内流体温度,可防止水合物在油管中生成。对于产量较高的气井,降低油套环空压力对防止水合物生成更具有实用性。     

深水油气井温度压力计算

井筒温度分布是深水油气井开发和生产动态分析的必需参数。由于深水油气井裸露在海水中的井段较长,其传热规律不同于地层段,海水温度又随其深度呈非线性分布并随季节呈周期性变化,使得其温度计算较陆上和浅海油田更复杂。根据传热学基本理论和海水、地层段井筒传热特点,建立了深水油气井井筒温压耦合数学模型,采用龙格库塔法求解。该模型考虑了变化的环境温度梯度、井身结构、管斜角、不同环空传热介质等。实例计算结果表明,所建立的模型与实例数据吻合较好,可满足开发工程需要。     

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。     

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。     

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。     

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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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。