高压气井井下节流工艺设计方法研究

针对高压气井冬季易堵、存在较大安全隐患的生产难题,开展井下节流工艺技术研究。根据井下节流机理,基于天然气在井筒流动规律和地层径向传热,建立了井筒压力和流动温度预测数学模型,并采用精度较高的龙格库塔方法进行数值求解,采用组分模型和等熵焓变预测节流温降。根据气井产量、水合物生成条件、井筒压力、温度分布预测确定节流工艺参数,根据所建立的井下节流设计模型,对川孝452井进行工艺参数设计和现场试验,取得了良好效果。     

气井井下节流工艺设计方法研究与应用

气井在生产过程中,在一定温度、压力及含水率条件下会产生天然气水合物,导致阀门堵塞、气井停产、管道停输等严重事故。为有效防止天然气水合物对气井生产的危害,结合图解法和统计热力学两种水合物预测模型,利用VDW和RK两种立方型状态方程求解节流温降模型,详细介绍了气井井下节流工艺参数设计的过程,并结合气井现场数据,对比分析了4种不同水合物预测模型和节流温降模型组合计算结果与生产数据的误差。研究结果可以为气井井下节流工艺设计提供参考。     

高压气井井下节流工艺

针对塔河油田高压气井生产过程中井口天然气水合物冻堵现象,考虑天然气水合物生成因素和井下节流工艺特点,研制了坐放式井下气嘴。简要介绍了这种井下气嘴的结构组成和技术参数,举例说明了其现场应用情况,指出使用这种气嘴可控制高压气井产量、井口压力和井口温度,有效预防天然气水合物生成,有效防止井口冻堵。     

气井井下节流降压工艺方法探讨

结合气井生产特点，对汪家屯气田水合物的生成机理及产生规律进行了研究，阐述了水合物形成机理，即天然气水合物是天然气中的水和气体在低温高压下的产物，其形成与天然气组分和地层水的矿化度、温度和压力有关。为探索新的水合物的预防技术，在易形成水合物气井上，开展了井下节流防治水合物工艺试验，其原理是将地面气嘴移到井下产层上部油管内，使天然气的节流降压膨胀过程发生在井内。通过井下油嘴节流、降温后的天然气仍可吸收地层温度，降低井筒内天然气压力，提高采出天然气的井口温度，破坏水合物的生成条件，达到防止水合物生成的目的。     

油气井井下节流工艺研究综述

对于井下节流工艺,研究的重点主要在于确定节流的天然气温度、压力、流速、气体密度等有关参数的变化情况。通过对天然气水合物预测模型、节流温降压降模型、井下节流器的结构优化方面相关文献资料的研究,阐述了井下节流工艺的发展历程及成果,提出了研究中目前存在的问题,为下一步的研究工作指明方向。     

气井井下节流防止水合物研究

气井井下节流工艺是将节流器置于油管的适当位置来实现井下节流调压，利用地热对节流后的天然气加热，改变天然气水合物的生成条件，对防止水合物生成起到了积极作用。文中建立了气井井下节流压降温降以及节流后地层加热过程的数学模型，以苏里格气田某井为例，应用自制气井井筒动态分析软件，对比分析了井下节流与地面节流水合物生成与携液情况。井下节流大幅降低水合物的生成温度，有效解决了气井积液的生产技术难题。     

气井井下双节流油嘴设计方法

安装一个节流油嘴存在的最大弊端是节流前后压差很大，造成节流油嘴密封部件很容易失效，这就是目前井下节流仅在浅井中得到广泛应用，而在中深井中应用受到限制的原因之一。为了解决此问题，提出了安装双节流油嘴，并建立了双节流油嘴的设计模型。研究结果表明，该模型能真实反映双节流油嘴井下节流井筒流动动态；双节流油嘴可以减少每个节流油嘴的压差，从而减少损坏的可能性；双节流油嘴位置必须满足节流后不生成水合物，较浅一个节流油嘴下入位置必须在较深那个节流油嘴温降基本恢复的位置才能进行节流。     

气井井下节流动态预测

气井井下节流工艺将节流器安装于油管的适当位置来实现井下调压，能充分利用地热对节流后的天然气加热，从而改变天然气水合物的生成条件，对于防止水合物生成起到了积极的作用。井下节流后，气体由于压力降低而膨胀，气体的压能转变成动能，促使气流速度增大，有利于提高气井的携液能力。文章应用节点系统分析方法，以井下节流器为节点，建立了气井井下节流过程井筒压力温度动态预测模型。该模型综合考虑了流入动态和井筒径向传热机理，能够预测井下节流压力、温度等重要参数，为井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治、排液采气工艺提供了必要的技术手段。     

塔里木油田高压气井井下节流防治水合物技术

塔里木油田高压气井开采过程中水合物堵塞问题严重,影响了气井的正常生产,因而研究应用了合理的井下节流防治水合物技术。利用水合物生成预测模型与气井井筒压力温度预测模型,对高压气井的水合物生成温度和生成位置进行了预测;采用节点系统分析方法,以节流器为节点预测气井井下节流后的温度压力分布,对比节流前后的井筒压力和温度分布,分析高压气井井下节流防治水合物效果。根据高压气井LN422井的水合物相态曲线和井筒内温度压力场,认为水合物形成风险区为500 m以浅井段。应用井下节流技术后,LN422井的井口压力由29.2 MPa降至12.0 MPa,井口温度由21.0 ℃升至23.7 ℃,且井筒中各处的温度均高于该处的水合物生成临界温度。研究结果表明,井下节流技术可显著降低高压气井的井筒压力和水合物生成风险,延长生产免修期。      

控压钻井线性节流阀及其控制

针对现有节流阀难以满足实时精细调控的难题,设计出了在25%~85%的开度范围内压降随开度线性变化的节流阀,进行了整体结构设计,并通过性能试验验证了设计理论。针对井口回压控制不够精确、响应速度慢的问题,提出了一种井口回压三层反馈控制方法,实现了底层开度曲线直接控制,中间层压力快速粗调,外层压力精细调节。开发了井口回压控制模块,通过实验验证了控制方法的响应时间和精度,井口回压控制精度达到±0.1 MPa,最大响应时间为28s。     

气井气水两相节流温降模型

准确预测气液两相节流温降是井下节流天然气水合物防治和携液分析的前题。基于能量守恒原理和Peng Robinson状态方程,结合Huron和Vida1提出的含强极性物质体系的G^E（超额吉布斯能量）混合规则和UNIFAC活度系数模型,建立了气-水两相节流温降数学模型。利用天然气-水节流压降温降实验数据验证了该模型的正确性,平均误差为-0.49 ℃（-2.55%）,平均绝对误差为0.76 ℃（3.80%）,标准差为1.13 ℃（5.40%）,明显优于Perkins的热力学模型。以广安002 38有水气井气体组分数据为例,进行了不同气水比下的节流温降计算,当GWR＜800 m³/m³时,地面节流不会生成天然气水合物,由此无需将嘴子安装在井下。     

井下储存式电子压力计的软件设计

周静等．井下储存式电子压力计的软件设计．测井技术，１９９４，１８（４）：２８１～２８７论述小功耗井下储存式电子压力计测试系统的组成及系统软件工作原理。利用软硬件结合的方式，来达到降低功耗之目的。特别是采用了软件监视定时器，以便提高系统的稳定性。系统的特点是功耗小，抗干扰能力强，稳定性好，精度高。它与袖珍计算机ＰＣ－Ｅ５００配合进行采集，处理和绘出压力恢复曲线。     

井下节流气井井底流压计算方法研究

井下节流技术是天然气井防止水合物生成的有效手段,但使用井下节流器后,压力计无法下放到节流器之下进行井底流压测试;同时,若套管中下入封隔器,也无法利用套压对井底压力进行折算。因此,研究带封隔器的井下节流气井井底温压计算方法有利于天然气开采工艺的改进,提高气井产量,延长气井寿命,降低生产成本、制定合理的生产制度以及防止天然气水合物的生成。本文建立了井筒内温压分布的预测模型,采用分段的方法,对温压进行计算。并以单井为实例,证明了本文所述方法的准确性,为实际工程应用提供了现实依据。     

海上油井井下安全阀

目前国内尚没有适合海上油井完井采油的井下安全阀定型产品，为此研制出SF－1型井下安全阀。这种阀主要由活塞总成、弹簧、阀板总成及中心管等组成。样阀经室内性能检验及现场应用试验，其性能完全达到海上油井采油工艺要求。     

四川高压气井完井生产管柱优化设计及应用

四川深层气藏普遍具有高温、高压、含酸性介质特征,复杂的工程地质条件给完井管柱结构设计、承压、受力变形等方面带来了系列问题.探讨了不同工况条件下完井管柱结构设计思路,针对川西须家河组、川东北嘉陵江组和飞仙关组不同储层特征,进行了封隔器、循环滑套、伸缩短节等井下工具优选,通过管柱强度校核,确定出了川西高产井的完井生产管柱结...     

重整进料换热器压力降问题解决方案探讨

分析了中国石油大连石化分公司2.2 Mt/a连续重整装置进料换热器压力降升高的原因,从清洗和运行情况分析,板式换热器结盐是造成压力降升高的主要原因,甲苯浸泡下来的稠环芳烃也是引起压力降升高的另一重要原因。提出了解决进料换热器压力降问题的方案和建议。     

高压气井压井方法的优选

目前油气钻井的难度和深度不断加大,井眼压力与温度较高,井控问题日益突出.如我国西北部油田在勘探开发过程中,常遇到高温高压(超高温超高压)油气层.高压气井压井安全问题已经成为现阶段勘探开发过程中一个比较突出、急待解决的技术难题.而在井控安全中,最为核心的问题就是选取合适、有效的压井方法.文章着重介绍了适合于高压气井压井方法的优选机理,也就是说,在遇到高压气井井涌时究竞选择何种压井方法更为安全可靠的问题.     

深水司钻法压井模拟计算

针对深水钻井井控的特点,考虑油、气相变,建立了深水司钻法压井过程中的多相流控制方程,并给出了具体的求解方法。模拟计算结果表明,随着循环流量的增加,节流管线摩阻迅速增加,而且不同尺寸节流管线摩阻之间的差距也随着循环流量的增加逐渐增大;动态安全余量随着泥浆池增量的增大而减小;第1及第2循环周的最大循环流量随着节流管线内径的减小而减小。第1循环周的最大流量随着泥浆池增量的增加而减小,而泥浆池增量对第2循环周最大流量的影响不大。在压井过程中,节流压力随着循环流速的增加而降低,实际应用时需要优化设计。     

苏桥储气库生产井井下节流技术合理气水比研究

为了确定苏桥储气库有水气井井下节流技术适宜的生产气水比条件,在930 m模拟实验井上,开展了空气—水两相嘴流实验。利用油嘴流型观察窗和实时采集的实验数据,分流态对嘴流现象及特点进行了观察和分析。研究结果表明:由于液体段塞流过孔眼所需生产差压远大于气体,段塞流条件下液体在嘴前回落严重,油嘴前后压力、产气量、产水量波动幅度大,嘴流稳定性差;环雾流条件下4参数波动幅度小,嘴流稳定性好。确定了苏桥储气库有水气井段塞流向环雾流转化的气水比条件为1 800~2 000 m3/m3。嘴流稳定关系到举升管的正常排液,因此有水气井井下节流技术适宜的生产条件为环雾流;对于大液量气井,井筒为段塞流时嘴径不宜太小。