定北气田井下节流工艺研究

定北区块勘探面积888km~2,古生界天然气评价资源量1853.35亿方,其中盒1段已提交预测储量896.92亿方,结合区块特征,采用井下节流的工艺进行采气。近年来气井井下节流工艺技术在国内外气田开发中得到了成功地应用,并发挥着越来越重要的作用。节流嘴直径和下入深度是井下节流的两个工艺参数,其设计合理与否决定了井下节流的效果。根据井下节流机理,节流嘴直径大小和下入深度与井筒压力、温度分布密切相关,因此,准确预测气井井筒压力、温度分布是井下节流工艺参数优化设计的关键。由天然气水合物的生成机理,建立水合物生成条件预测模型,依据节流热力学理论,确定节流嘴前的气流温度和压力,节流后的温度,结合节流嘴后的压力所对应的水合物生成温度,确定最小气嘴下入深度。由临界流动时气井产量与节流嘴前后压力的关系式,计算和确定节流嘴直径。     

电机驱动式节流器打捞工具的研制

井下节流器是长庆油田应用较为广泛的一种井下工具,可在气井内实现节流降压,同时充分利用地温加热气体,改变水合物的形成条件,防止冻堵,减少甲醇注入量,降低井口设备及地面管线所承受的压力,提高其安全性;增大气流的携液能力,减少井筒和地面管线的积液量;避免地层激动,延长气井寿命,稳定气井生产能力。     

气井井下节流压力温度耦合预测模型

本文应用节点系统分析方法,以节流装置为节点,将井筒压力温度预测分为井底到节流装置,节流装置以及节流装置到井口,基于气井流体质量、动量和能量守恒以及井筒径向传热理论,建立了气井井筒压力温度耦合预测模型。将节流过程视为绝热过程,根据节流过程能量守恒原理,并忽略位能差,导出了流体节流过程中焓变计算模型。实例计算表明,本文建立的气井井下节流压力温度耦合预测模型能为气井井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治提供必要的技术依据。     

天然气井节流器打捞成功率的对策

井下节流技术是防止天然气水合物的形成而造成井筒和地面管线的堵塞,是简化优化地面流程的关键技术.目前,苏里格项目经理部辖区内的天然气井随着生产时间的延长,低产井越来越多,低产气井携液能力差,井筒容易积液,部分气井需要打捞节流器后进行无阻流量生产、上增产措施、更换节流气嘴等.节流器在一定程度阻碍了气井产能的发挥;同时也因井...     

气井井下节流与排液优化设计软件的研发与应用

气井生产采用气嘴调节控制产量,常规气嘴节流工艺有诸多缺点,采用井下节流工艺既可以阻止水合物的生成,又可以减少井筒积液,同时达到节流降压的目的。从生产实际需要出发,运用生产协调原理、嘴流原理、气体临界携液原理、水合物生成统计学原理,研制了气井井下节流与排液优化设计软件。软件对井下气嘴工艺参数和排液采气工艺参数作优化设计,同时对生产井进行工况诊断模拟和参数调整计算。     

低渗气田低产积液气井井筒压力预测新模型

目前有些低渗气田已进入低压、低产、高压力梯度生产阶段,井筒气液流动复杂,采用常规两相流理论进行预测往往会出现较大偏差。本文分析了低产积液井的流动规律,得出低产积液气井持续生产时间长、气井产液的主要原因;提出了不能连续卸载的低产积液气井井筒两相流压力预测新模型,并进行了低产积液气井井筒压力温度的实例预测,结果表明所提出的低产积液井两相流预测新模型,能够有效预测井筒压力分布和积液井的混气液面位置。     

井下节流工艺在涪陵页岩气井中的应用效果研究

目前,涪陵页岩气田焦石坝区块共有6口气井下入井下节流器,井下节流工艺在涪陵页岩气田气井防止水合物形成、提高气井携液能力、减少甲醇注入量、降低地面管线压力、简化地面工艺、提高气井生产时率上效果明显,但是下入固定井下节流油嘴气井无法满足气井频繁调产的需求,而下入智能油嘴气井如焦页BHF井易出现油嘴堵塞,油嘴失效的现象;面对气田日益紧张的产销需求,井下节流气井往往需要通过环空生产来提高气井产量,井下节流工艺在气井提产时适应性需要进一步评价;通过对比节流气井前后生产趋势,节流气井下入井下节流器后单位压降产量增加;对比井下节流气井与未井下节流气井生产效果,井下节流气井连续携液流量更低,相同气量下井下节流气井携液效果更好,相同累产时压力保持水平较高,单位压降产量较高。     

气井井筒积液预测模型优选

气井开采过程中,井筒中会有积液产生,若井底积液不能及时排出,就会影响气井的产量,严重时甚至会导致气井水淹停产。因此,预测井筒积液变得十分有必要。预测井筒积液的方法有很多,国内外主要通过应用气井携液临界流量来进行积液预测。目前现场主要应用Turner模型进行井筒积液的判断,但对于不同的区块有一定的局限性。在气井中液滴为扁平形的基础上,推导出了一种新的积液模型,将其与常见的几种积液模型进行对比。通过对延长部分区块的54口产水气井进行积液预测,将预测结果与井的实际积液情况进行匹配,进而进行积液预测模型的优选。经过对比分析,文中推导的新模型更符合该区气井的实际情况。     

苏里格气田井下节流器的使用和打捞前后产量分析

苏里格气田气井普遍采用井下节流工艺,在初期阶段,井下节流器在采气过程中有很大优势。随着气田的开发,气井压力和产量逐渐下降,井下节流器无法排液,井筒产生积液现象,造成井底回压大,影响气井生产。分析井下节流器的作用和井筒内流体的状态,以及打捞节流器前后的产量变化,为现场打捞提供了理论支持。     

井下节流技术在大牛地气田D47井区的应用效果评价

大牛地气田采用高压集气集中注醇工艺流程,部分气井出现井筒及集气管线堵塞严重等问题,为此开展井下节流技术的研究具有重要意义。文章结合井下节流工艺在大牛地气田D47井区大量现场试验资料,简述该工艺基本原理,降低集气支线压力等级,节约加热用气,节约甲醇抑制剂加注量,降低开采成本,具有显著技术和经济效益。     

油气水三相节流阀的流通能力研究

油、气、水三相混合物的流动规律较单相或气液两相流动更为复杂,然而目前主要采取单相流方法来计算三相节流阀的流通能力。为了更精确地对油气水三相节流阀流通能力进行计算,以油气水三相介质流过节流阀时的能量守恒方程为基础,考虑节流时的临界流动和亚临界流动两种状态,建立了油气水三相节流阀流通能力计算模型;采用二分法对模型进行了求解,并编制了相应的计算软件。以此为基础,结合番禺35-1气田的实际油气生产数据,分析对不同开度,不同节流前压力和不同节流后压力下流经阀门的总质量流量,验证了方法的准确性。     

城市燃气门站压力能回收热力学分析

长输来气需在门站内经调压过程将高压燃气降到较低的压力方可送入城市燃气输配系统,节流降压过程存在压力能的损失.采用能量系统的(火用)分析法对城市门站调压过程进行热力学分析,结果表明节流.阀节流降压虽能满足工艺要求,但过程的(火用)损较大,(火用)效率低,应考虑可代替节流阀的其它压力能回收设备,如透平膨胀机、涡轮机等,从而...     

流体流过油嘴的流量方程推导

当管道中的流体通过节流件时,会在节流件处形成局部收缩,在节流件前后产生一定的压差。以流动连续性方程（质量守恒方程）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础,推导了节流件前后压差与流量的关系式,从而为流量的计算提供了理论依据。     

An experimental study on the choked flow characteristics of CO2 pipelines in various phases

High pressure pipeline transportation has been an established technology for economically transporting large amounts of CO_2. However, there are still issues and associated risks that have to be effectively addressed and adequately understood. It is well known that a strong Joule-Thomson Cooling effect can occur when pressurized CO_2 flows through a choke valve. Thus, to investigate the choking characteristics especially the temperature drop of high pressure CO_2, a new laboratory scale experimental setup(total length of 14.85 m and the inner diameter of 15 mm) was constructed. Steady choked flow and transient choked flow tests were carried out respectively for pressurized CO_2 in various initial phases. The phase transitions and temperature drop characteristics were then studied following the choked flow and the results show that the phase transitions in steady choked flow differs significantly from that in transient choked flow. For transient choked flow of various initial phases, all the flows downstream would transfer from single phase to gas–liquid two-phase flow. Furthermore, the effect of water on transient choked flow of supercritical CO_2 pipeline was investigated, and the phenomena of solid particles deposition was captured which was paramount importance of ensuring the safety operation of CO_2 pipelines when throttling by the choke valves.     

节流阀中己烷凝结流动数值模拟

建立了自发凝结和异质凝结流动统一的数值模型,研究了存在外界凝结核心时天然气中己烷蒸气的节流凝结性质,并对初始颗粒半径、初始颗粒浓度、背压比和总温等因素对己烷凝结性质的影响进行了分析.计算结果表明,己烷在节流后很短距离内凝结,凝结时间很短;己烷自发凝结的极限过饱和度很高;外界核心引起的异质凝结比较显著时会抑制自发凝结,使...     

超临界CO_2萃取装置运行不稳定的机理分析及改进措施

从超临界CO2的BWR方程出发,对萃取系统的CO2压缩过程和节流降压过程进行了热力学分析,指出了超临界CO2萃取装置运行不稳定的原因是液态CO2被压缩时明显的放热升温现象,使加压泵无法正常运行;超临界CO2节流至分离状态时,温度会下降到0℃以下,引起节流阀损坏及下游管道堵塞。提出了设置加压泵冷却系统和节流阀加压系统,来解决系统运行不稳定问题,并用超临界CO2热物性参数计算式,计算了压缩机冷却系统所需冷量及节流阀所需加热量。     

苏里格气田远控紧急截断阀与电磁阀研究

苏里格气田采用井下节流工艺,当井下节流失效、采气管线发生破裂等超欠压事故发生时,需要迅速截断井口气源,防止下游管线超压或天然气的大量泄露;苏里格气田气井数越来越多现场需要对气井进行远程开关操作以减少人员用工。苏里格气田井口目前使用远控紧急截断阀和电磁阀,这两种阀门具有远程开关和紧急截断气井的功能,本文分别总结归纳了两种阀门的远程开关和紧急截断的工作原理,归纳分析了两种阀门的功能特点,对现场应用情况和起到的作用进行了介绍。远控紧急截断阀和电磁阀的使用,为气井的安全和远程开关井提供了保障和技术支持。     

入井流体温度监测规律研究

温度监测与其他井下实时监测方法相比较有很多优势,在近年来的智能井技术中起到很大作用,尤其对超高压井的意义更为重要。井下温度场分布的研究是井温测井的理论基础。充分考虑超高压条件对流体物性的影响,根据能量守恒方程建立了一维温度场数学模型,模拟超高压油井定流量生产时油藏产出流体温度情况。数值模拟结果表明,入井流体温度由于焦耳-汤普森效应和热传递作用而发生温度变化,并且生产压差越大、流量越大时,入井流体温度越高。     

液氯钢瓶卸掉瓶阀后的氯气泄漏速率计算

针对氯碱化工生产过程中经常出现的液氯“死瓶”的处理,在理论上计算不同温度梯度下,钢瓶装液氯通过气相导管直接排放的泄漏速率,以指导实施带压直接更换瓶阀的操作。     

新型压力调节阀内部流场的数值模拟

目前装配式输油管线与成品油管道对接时,需要使用压力调节阀进行节流、减压来保证装配式管线的安全.为了确定一种新型压力调节阀能否安全可靠地工作,本文采用了数值模拟分析的方法对其进行研究.利用计算流体力学软件对压力调节阀内部流场进行仿真,通过模拟不同开度下的流场情况得到速度、压力分布的可视化图像,并分析得出调节阀的理论流量特性曲线.在此基础上对该调节阀在实验台进行了试验,得到的试验结果与模拟结果误差为11.5%,进一步验证了模拟结果的准确可靠性,得到了该调节阀的流场速度、压力云图及近似快开型的流量特性.研究结果表明:该新型压力调节阀具有比较好的节流、减压能力,能够安全可靠地应用于两种管线对接的工作状况中.