利用井下节流技术防止水合物形成

井下节流技术是将节流嘴置于油管某一适当位置,使井筒压力降低,改变水合物形成条件,防止井筒水合物堵塞,同时可有效降低井口装置的压力,使井口装置更加安全可靠,使用寿命延长。为准确预测井下节流后气井井筒温度、压力分布．判断水合物形成条件,将井筒节流温压分布模型与水合物预测模型相结合,建立了气井井下节流水合物预测模型。结合油田实例．预测了气井节流后温度、压力沿井筒的分布,计算了节流后温度、压力条件下井筒内水合物的形成温度,为气井井筒水合物的防治提供了重要依据。,在气井中,利用井下节流技术能够有效地防止水合物的形成,研究成果已用于指导双家坝气田采气工程设计。     

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。      

井下节流防治气井水合物技术研究与应用

通过对中浅层气田水合物生成机理及产生规律的研究与实验,得出了气井水合物生成的温度、压力界限;利用气井水合物生成规律得出了水合物在井筒中生成的界限.研究设计了井下节流防治气井水合物工艺,并通过井下油嘴节流、降低井筒内天然气压力及破坏水合物的生成条件达到防止水合物生成的目的.在研究过程中,推导出气嘴的最小下入深度、最佳嘴径关系式并用于井下节流工艺参数的计算、优化,现场应用效果较好.     

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。     

气井活动式井下节流器

水合物是在一定的压力、温度平衡体系中形成的，根据室内实验结论，预防水合物形成的方法就是降低井筒内天然气压力或提高采出天然气的温度。井下节流工艺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、膨胀过程发生在井筒内。通过井下气嘴节流，降低气嘴上部天然气压力，破坏水合物的生成条件，达到防治水合物生成的目的。研制的气井活动式井下节流器的作用如下，     

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。     

气井活动式井下节流器

水合物是在一定的压力、温度平衡体系中形成的,根据室内实验结论,预防水合物形成的方法就是降低井筒内天然气压力或提高采出天然气的温度。井下节流工艺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、膨胀过程发生在井筒内。通过井下气嘴节流,降低气嘴上部天然气压力,破坏水合物的生成条件,达到防治水合物生成的目的。研制的气井活动式井下节流器,当气井需要井下节流降压时,气井不需压井和起下油管。利用测试车将活动式井下节流器下到设计位置后,坐封,即可实现井下节流降压。打捞更换井下节流器前,先撞击解封,再下专用打捞…     

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。     

气井井下节流排水采气工艺技术研究

气井环境是天然气能否顺利开采的重要因素之一。要想确保天然气的开采效果,必须要结合实际情况选择合理的开采工艺。本文在对各种开采工艺进行全面分析的基础上,提出了改进节流器的具体措施,以达到提高气井携液能力的目的,从而为优化采气工艺提供可靠的理论依据。     

油井转气井开采的探索及井下油嘴的应用

华北油田采油四厂在油田开发过程中,将一些油井卡封补孔打开气层后开采天然气,生产中井筒油管、集气管线发生冻堵,通过对水化物堵塞的逐渐认识及处理,以及对井筒数据的分析,采用安装井下油嘴的方法,改天然气地面节流为井底节流,有效地解决了气井生产中遇到的难题,并在确保气井生产过程中不发生水化物冻堵的同时,有效利用地层能量,节省了地面工程建设投资和生产运行费用。     

高气液比气井井下节流携液分析

针对井下节流是否有利于携液这一热点问题,以高气液比井下节流气井为研究对象,建立了以油嘴为函数节点的井下节流气井井筒压力温度数学模型,并引入李闽教授提出的椭球体携液临界气量模型来定量分析其携液能力,耦合得到了井下节流气井携液临界气量剖面。实例分析表明：井下节流气井携液临界气量呈典型3 段分布,可能存在3 个极大值,应取其最大值配产。产层至节流油嘴上游的临界气量明显大于节流下游至井口的值,表明节流后在较小的气量下就可携液生产,利于携液,而节流油嘴处存在一临界气量极大值,说明气体通过油嘴形成高速射流,与周围流速差增大,携液所需气量增加,不利于携液。     

深水压井节流管线内的气体交换效应分析

深水井控中压井节流管线细长,地层侵入气体进入节流管线内会产生气体交换效应,导致节流压力发生变化,增大了深水井控的难度。应用多相流动模型通过数值计算和实例模拟,从不同角度分析了深水压井节流管线内的气体交换效应,得到节流压力的变化规律。模拟发现,深水压井时节流管线内气体体积分数变化大且迅速,气体交换效应明显;节流压力随着循环流量的增大而降低,且变化幅度随着循环流量增大而增大,随着钻井液池增量的增大而增大;同样钻井液池增量下,钻进、停钻、起钻时对应的节流压力依次升高;深水压井过程中节流压力比陆地井控节流压力变化快;节流管线直径越小,节流压力初始值越低,峰值越高,节流压力变化越大,节流管线内气体交换效应越明显。研究结果可以更好地指导深水钻井压力控制。      

油气井井下节流技术研究与应用

高压油气井均需安装油气嘴或针形阀等节流装置,用来控制油气井产量和井口压力。当气体通过这些流通截面突然缩小的孔道时,由于局部阻力较大,将产生压力降低、比容增大、温度降低的现象。当温度降低到天然气的露点温度时,气体就会结冰,形成水合物而堵塞井口,从而导致油气井停产。针对提高节流前天然气的温度和天然气中加入抑制剂这2种解决办法的局限性,开展了井下节流技术防止水合物生成的研制,并在现场进行试验及推广应用。     

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长庆气田采用高压集气集中注意中注醇工艺流程，部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题，为此开展井下节流技术的研究和应用具有重要的实际意义。章结合井下节流工艺技术在长庆气田应用的大量现场试验资料，简述了该工艺的基本原理，定量分析了该项工艺技术应用对提高气流携液能力，改善水合物形成条件及减少管线堵塞次数等方面取得的经验和认识。     

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本文在研究井下油嘴节流机理的基础上,导出了油嘴最小下入深度关系式和气、液二相节流模型,将其应用于四川气田和胜利油田的8口气井的井下节流设计、计算、获得了较好的效果。     

新型井下节流器研制及应用

为了解决活动式井下节流器的坐封、打捞、强度等问题,更好地推广应用井下节流技术,针对井下节流器在现场应用中易出现的问题,分析现有弹簧式井下节流器的工作原理,对其结构和关键部分的材质进行改进,设计加工了抽杆式井下节流器。这种节流器本身长度较短,靠向上拉动抽杆来实现工具的座封,打捞时通过向下震击中心杆让密封件复位。通过室内实验和现场应用表明,抽杆式井下节流器小巧易投放,打捞更顺利,有效解决了井下节流器容易出现的问题。     

天然气水合物储存技术研究

气体水合物是一类笼形结构的冰状晶体,它具有含气量大（160－180V／V）的特点,本文介绍了天然气水合物的结构,储存技术和应用前景。     

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大位移井由于其大斜度段和长水平段的环空间隙小，岩屑很容易在环空聚积形成岩屑床，进而在大位移井的钻进过程中极易发生井下复杂情况和安全事故，因此对大位移井进行井下不清洁的早期识别是一个极其重要的问题。为此，文章提出利用井下工具测量钻压、扭矩及环空压力，结合地面测量的数据，对井下不清洁情况进行比较精确的早期识别。其原理是：通过井下钻压、扭矩和地面大钩载荷、扭矩计算出轴向摩阻系数和旋转摩阻系数，结合当量循环密度差来综合判别井下不清洁情况。其中:当量循环密度差在应用中可以更明显地标示出井下不清洁情况。     

不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。