CO2气井井筒流动综合模型

气井井筒的压力分布计算对于气井设计及其动态分析具有重要意义.CO2气体由于相态变化非常复杂,在高压下具有液体的密度,压力、温度稍微改变,密度与偏差系数等参数可能发生巨大的变化,常规计算气体井筒压力的方法不再适用.为此,优选了能准确描述CO2气体相态行为的状态方程以及井筒流动方程,并进行了相应改进,以联立状态方程和改进的井筒压力流动方程共同建立了CO2气井井筒流动综合模型,并把模型计算结果与测试数据进行了对比分析.研究结果表明,计算结果与测试结果吻合较好,表明本模型可以应用于CO2气井井筒流动压力分布预测,从而大大减少井下测试压力昂贵的作业费用和CO2强腐蚀的风险.     

CO2气井井简流动综合模型

气井井筒的压力分布计算对于气井设计及其动态分析具有重要意义。CO2气体由于相态变化非常复杂，在高压下具有液体的密度，压力、温度稍微改变，密度与偏差系数等参数可能发生巨大的变化，常规计算气体井筒压力的方法不再适用。为此，优选了能准确描述CO2气体相态行为的状态方程以及井筒流动方程，并进行了相应改进，以联立状态方程和改进的井筒压力流动方程共同建立了CO2气井井筒流动综合模型，并把模型计算结果与测试数据进行了对比分析。研究结果表明，计算结果与测试结果吻合较好，表明本模型可以应用于CO2气井井筒流动压力分布预测，从而大大减少井下测试压力昂贵的作业费用和CO2强腐蚀的风险。     

凝析气井动态优化配产研究

凝析气藏开发过程中,地层和井筒的油气体系会出现相间传质的物理化学变化。根据气井动态优化配产方法,结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法,对常规优化配产模型进行改进,改进后的模型不仅考虑了＂地层-井筒-井口-地面定点＂的连续流动,而且考虑了凝析气流动过程中地层和井筒内流体组分的变化,模型计算结果更接近实际气井产能,对凝析气井的生产具有指导意义。     

超高温地热井泡沫钻井井筒压力剖面计算方法

肯尼亚OLKARI地区地热井地层温度高达350 ℃,主要采用泡沫钻井,然而其低压和超高温的特点可能造成泡沫流体相态变化,目前尚没有针对相变条件下泡沫钻井井筒压力剖面的计算方法。为此,利用流体高压物性分析仪,绘制出泡沫钻井液“p - T"相图,并指出了钻井液相态变化的规律。进而应用现有的欠平衡钻井流体流动模型,建立了一套适应相变的钻井工况参数计算模型。最后,利用OLKARI地区某地热井的温度、压力资料,计算了该口井的流体流动参数,得到了该井井筒中的泡沫相态分布规律。通过井筒内流体压力的计算,可以更准确地了解工作液的工作状态,为预防井下复杂事故的发生提供了理论依据。     

产水气井气液两相瞬变流动分析

产水气井在开、关井过程中,井筒内气水两相的流动为瞬变流动,井筒压力、温度等参数是井深和时间的函数。根据气液瞬变流动过程中所遵循的质量、动量和能量守恒定律,建立了描述气液两相瞬变流动的数学模型。该模型是一组偏微分方程,采用有限差分法对其进行求解,给出了计算井筒压力、温度和气液相速度的差分方程和详细的计算步骤。最后用具体实例模拟了产水气井开井过程中压力、温度随时间变化的情况,分析了压力、温度随时间变化的规律,证明了流动达到稳定后,瞬变模型的计算结果和稳定模型的计算结果是一致的,从而证明了模型是有效的。     

考虑井简相态变化的凝析气井关井静压计算

目前凝析气井关井静压计算仍在沿用常规气井的方法,由于对井筒相态考虑不充分,计算精度无法满足动态分析和生产管理的需求。为此,从关井瞬间井筒相态分析出发,结合凝析气井关井压力恢复过程中井筒的压力、温度分布变化,以气液平衡计算为基础,建立了凝析气井关井压力恢复过程考虑井筒相态变化的压力计算模型,并结合具体实例对凝析气井关井压力恢复过程井筒相态变化规律及压力分布进行了研究和计算。从计算结果看,该计算方法考虑凝析气井关井压力恢复过程中的相态变化,因而井底压力的计算结果与实际情况更接近,可以解决压力计无法下入产层中部或不能正常测试的问题,有时也可以替代凝析气井关井压力恢复测试,从而节省测试所需的大量入力、物力。     

考虑井筒相态变化的凝析气井关井静压计算

目前凝析气井关井静压计算仍在沿用常规气井的方法,由于对井筒相态考虑不充分,计算精度无法满足动态分析和生产管理的需求。为此,从关井瞬间井筒相态分析出发,结合凝析气井关井压力恢复过程中井筒的压力、温度分布变化,以气液平衡计算为基础,建立了凝析气井关井压力恢复过程考虑井筒相态变化的压力计算模型,并结合具体实例对凝析气井关井压力恢复过程井筒相态变化规律及压力分布进行了研究和计算。从计算结果看,该计算方法考虑凝析气井关井压力恢复过程中的相态变化,因而井底压力的计算结果与实际情况更接近,可以解决压力计无法下入产层中部或不能正常测试的问题,有时也可以替代凝析气井关井压力恢复测试,从而节省测试所需的大量人力、物力。     

富含凝析水、元素硫气井生产动态预测方法

在稳态条件下推导了考虑油、气、水三相流动区及油、气、水、硫四相相态变化影响的气井流入动态模型,建立了气井井筒动态预测模型、井筒携固模型、井筒携液模型.结合地层流入、井筒流出、井筒携液、井筒携固等模型.提出了更为综合、全面的气井生产动态预测方法,并进行了实例计算,结果表明,该方法能更好地进行考虑凝析水、元素硫多相流体复杂相态变化影响的气井生产系统敏感参数分析,指导该类气井实现最优化生产,具有理论和实际意义.     

考虑非平衡效应的凝析气井井筒多相流模型

目前在模拟凝析气井筒相态变化和温度压力变化时，采用的都是等温瞬时平衡的概念。而在凝析气井生产过程中，由于气相的高速流动，气液相并不充分接触，液相析出后运动滞后而逐渐沉积，部分液相组分会因高速气流夹带而呈气相运动一段距离后才变成液相析出，也就是说液相析出量的多少要受到平衡时间的影响。在凝析气井井筒模拟中考虑非平衡时间的影响，基于质量、动量、能量守恒原理，导出了综合考虑井斜角、井筒和地层的热物理性质沿井深的变化，压力温度耦合以及非平衡气-水-油三相相变的井筒多相非平衡流模型（NM），通过对实例的计算验证，该模型能比较准确地反映了凝析气井的流动规律和动态，具有较好的工程应用价值。     

CO2含量对火山岩气藏开发指标的影响

由于CO₂气体与常规天然气性质存在较大差异,使得富含CO₂的气藏与常规气藏相态特征不同,导致CO₂含量影响气藏的开发指标的变化。为此,以校正过相态的计算模型为基础,研究了等温条件下不同CO₂含量天然气相态变化特征、不同温度下含CO₂天然气相态变化特征及相态变化对开发指标的影响。结果认为：无论是气藏渗流还是井筒流动过程中,富含CO₂2的火山岩气藏的相态计算都必须考虑偏差因子、黏度和密度随CO₂2含量的变化;在压力小于30 MPa时,井筒流动要考虑体积系数的变化;气藏的稳产期、稳产期末采出程度和预测期末采出程度随CO₂2含量的增加不断降低。该研究成果对富含CO₂天然气藏的开发具有指导意义。     

电磁加热解除近井地层凝析油堵塞的数学模型

文章针对凝析油堵塞严重影响凝析气井产能的问题，提出了用井下电磁感应加热技术来解除近井地层凝析油堵塞的方法，并建立了相应的数学模型。凝析气的非等温渗流是一个涉及复杂相态变化的过程，采用组分模型存在求解困难及计算所需参数难以获取的问题，文章中渗流模型采用了有限组分模型，既能模拟凝析气相态特征，又避免了复杂的相态计算，而且计算所需参数的获取相对容易。模型中考虑了凝析气的高速非达西渗流。用数值方法对数学模型求解，并研制了模拟软件。     

凝析气井井筒动态预测方法

凝析气井在生产过程中,随着产气量、产油量、产水量的变化,井筒中不同位置的温度、压力、气液组成、气液摩尔分数和积液情况也发生变化。在考虑井筒温度变化的基础上,分流态综合利用垂直管流公式和井筒携液计算公式,结合流体相平衡热力学闪蒸计算,运用状态方程模拟,提出了凝析气井井筒动态预测方法。实例计算表明,该方法可预测凝析气井不同生产时期井筒内不同位置的温度、压力、气液组成、气液摩尔分数和积液情况,能更好地指导凝析气井的生产。     

凝析气井井筒动态分析方法及软件研制

常规凝析气井井筒动态分析仍多沿用单相气井的节点分析进行经验修正的方法去近似分析，忽略了井筒中流体相态变化和组成变化的影响。特别对于富凝析气井，更应该考虑井筒中相态变化的影响。文章在常规方法基础上，按流态的不同综合利用垂直管流公式，根据井筒内气液比高低将凝析气井井筒动态分析分为高气液比和低气液比两种情况，结合流体相平衡热力学闪蒸计算，运用状态方程模拟，对其中的偏差因子、气液界面张力、粘度等进行修正，该预测方法就比常规方法更适用于凝析气井。同时根据文章给出的凝析气井井筒动态预测方法和计算模型，采用VB语言结合Access数据库，编制了相应的凝析气井井筒动态计算软件包，运用该软件，可以准确预测凝析气井的井筒动态，改善数值模拟一体化动态分析效果。现场应用取得了较好的效果。     

凝析气藏微观渗流实验研究

认清近井地带凝析油形成、分布及流动规律，可以为凝析气藏的开采提供重要的理论依据。文章给出了一种通过微观渗流实验研究近井地带凝析油分布及流动规律的实验方法，用具有与真实储层相似的孔隙结构微观仿真玻璃模型模拟地层孔隙介质，并在高温高压条件下观测凝析气液在模型中分布与流动规律。微观实验研究结果表明，凝析油容易聚集在小孔道、喉道、部分死孔隙以及孔壁表面，并逐渐演化形成段塞，而大孔道中凝析油不容易聚集。凝析油主要有携带、贴壁爬行、段塞流等3种流动方式。     

蜡沉积对凝析气田开发动态和生产的影响

由于蜡的沉积和运移使凝析气-液流动更加复杂化，而相变特性会导致储层内油气饱和度的变化，蜡沉积在多孔介质表面引起孔隙性质改变，气、液、固在储集层中的微观空间分布会影响凝析气的流动特征。在蜡沉积变相态渗流实验和凝析气液渗流理论的研究基础上，引入气液固PVT相态模型、蜡沉积数学模型和考虑蜡沉积对渗透率的影响模型等，建立了相应的多孔介质中气液固变相态多相流-固耦合渗流数学模型，揭示了凝析气液固复杂流动规律和对生产开发动态的影响。     

凝析气井井眼压降和温降计算研究

在凝析气井井眼流体相态理论的基础上 ,综合考虑压力、温度之间的相互影响 ,建立凝析气井井眼压力、温度耦合组分模型。该模型包括压力计算模型和温度计算模型 ,在压力模型计算中考虑了动能变化的影响 ,在建立温度分布模型时 ,假设井眼中传热为稳态传热 ,并考虑了摩擦生热对井眼温度分布的影响。计算压力、温度时 ,将井眼分成若干段 ,在每段采用压力、温度之间相互耦合 ,迭代法求解。将文中提出的模型和常用模型进行比较 ,显示文中模型具有较高的精度 ,用于凝析气井井眼压力温度分布的分析与计算 ,能够满足工程的要求     

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湿天然气输送技术的应用,可使处于海洋、沙漠、戈壁、滩海等恶劣环境下的凝析气田的操作人员和开采费用下降。在实际运行中,湿天然气在输送管道中存在气液两相,因此管道中的流动总是处于慢瞬变流动状态。文章从流体力学的基本规律出发,建立了描述湿天然气管道输送调峰工况下瞬变流的数学模型方程,并对模型方程作了简化处理,设计了具体的计算思路。根据输送边界条件,给出了动态模型方程的数值计算方法、管道离散格式、参数存储     

含水气井油管流压梯度计算

在油管段的位能、动能和摩阻等三项能耗中，由于液相的出现，使得流压梯度计算中的动能项不能忽略不计。据此讨论了两个问题：如何应用气水两相流体力学中较为成熟的研究成果来计算含水气井油管井流的密度；如何建立包含动能项的含水气井油管流压梯度积分公式。提出了解决问题的思路，直接给出用于这两种气井计算井流密度、井流质量流量和井流雷诺数的公式，同时，为了强调动能项不可忽略，从算例入手，列出３种含水井流分别用忽略和考虑动能项的公式进行计算，其结果表明应考虑动能项的影响，这势必引起采气同行的思考。该方法和结果也适用于含水湿气井和含水凝析气井。     

凝析气管道输送泄漏监测技术

凝析气田在新勘探开采的油气资源中占较大的份额，凝析气管输技术在海洋、沙漠、滩海等条件恶劣的环境中已经得到了广泛应用，但随着输气管道使用年限的增长以及一些自然的和人为因素的影响，不可避免地会发生管道泄漏，从而造成环境污染。为此，基于凝析气在输送管道中的流动总处于慢瞬变流状态，根据气体管输的连续性方程、动量方程和混合能量方程，建立了凝析气管输模拟数学模型； 同时为了便于使用计算机实现实时模拟过程，对所建立的模型进行了简化处理，并设计了具体的计算思路；进而以管道SCADA系统实测两端运行参数为边界条件，根据凝析气管输瞬变流数学模型，建立了凝析气管道输送泄漏监测的方法。实例计算结果表明，所提出的方法是一种可行度很高的凝析气管输泄漏检测方法。