深水气井清井放喷过程井筒气液流动型态模拟研究

针对深水气井液气比变化剧烈的清井放喷过程,以井筒内部气液流动型态分布规律为目标,结合深水气井清井测试工况,开展了清井放喷瞬态数值仿真模拟与分析。结果表明：放喷后井口处和泥线处的温度呈现不同的温度变化特征,井口温度出现先降低后升高,而泥线处流温先升后降;低井口压力下井筒内更易出现段塞流、环状流,高井口压力下返排初期往往呈现泡状流,中后期逐渐转变为段塞和环状流型;同一放喷时刻,井身沿程也将呈现不同流型分布,井筒下部主要呈现泡状流、段塞流,中上部范围内主要为环状流型。     

榆树林油田CO2混相驱注气井极限关井时间研究

采用水气交替注入的方式开发低渗透油藏既可以扩大波及体积,补充地层能量,又能有效的防止气窜。但是现场施工过程中经常出现注气井的冻堵问题。通过软件模拟注气井井筒内部压力、温度分布规律,分析注气井冻堵原因主要为注气井长时间的关井导致地层流体返出到易冻堵段与井筒内CO₂反应形成冻堵物,因此采用试井的方法计算关井之后井筒内压力变化规律,进而得出地层流体到冻堵段的时间为该井的极限关井时间。研究结果表明,注气速度对井筒内温度场分布影响较大,随着注入速度的增加井筒内低温延伸越长;井筒内部1 000 m以内会发生CO₂气体的相态变化,造成该位置低温高压,极易形成水合物;最后根据油气两相渗流规律和关井后井筒内压力变化规律确定注气井极限关井时间为25 d。     

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

正确计算井筒温度是进行气井流压计算、水合物形成以及凝析液析出等气井生产动态分析的前提.对于射孔完井的气井,气体从储层流入井筒的过程中所产生的压降要大于裸眼完井时的压降.正确计算节流压降和温降,对计算射孔完井井筒中的压力温度具有重要作用.研究建立相应的模型,得到节流压降及温降、井筒压力及温度布分的计算方法.对一口射孔完井高产气井进行实例计算,得到节流压降、节流温降以及压力、温度沿井深的分布情况,并对射孔参数进行敏感性分析.     

罗家寨高产能气井测试井口压力异常分析

高产能气井测试时井口压力表现异常,开井压力“跳跃下降．上升．下降”．关井压力“跳跃上升．下降”,与井底压力变化规律完全不同。罗家寨高产气井测试分析结果认为井筒的温度效应是影响井口压力的关键因素。通过Hasan＆Kabir的非稳态井筒温度模型,计算出非线性井温剖面,修正井筒流体压力计算,并将非线性温度剖面预测方法融合到并筒油藏耦合机制的测试模拟器中,模拟井口压力异常现象,发现高产气井的测压点在相当大的深度范围内均表现出“异常”,认识到利用温度数据校正压力,恢复出正常形态是提高解释分析技术重要途径,为高产气井的测试方案设计与压力校正方法的研究提供工具。     

泡沫流体在井筒内流动时的耦合数学模型

基于均质平衡流模型,根据动量方程和能量方程建立了计算泡沫流体在井筒内流动时的密度、压力和温度分布的耦合数学模型,并进行了编程求解,给出了泡沫流体的压力、温度和密度沿井深的分布规律.计算分析表明,泡沫流体在井筒内流动时的密度、压力和温度是相互影响的.泡沫质量越大,泡沫流体的温度变化越大,而压力和密度变化则相对平缓.在将泡沫流体应用于深井作业时,不能忽略温度变化对泡沫参数及性能的影响,特别是在大泡沫质量下.由于考虑了传热和温度变化对泡沫流体的影响,该模型比常规计算方法的适用范围更广.     

防止水合物生成的井下节流机理研究

建立气井井筒压力温度及井下节流温降模型,预测节流前后井筒沿程压力、温度的分布。结合水合物预测模型,对防止水合物生成井下节流工艺进行设计。     

基于风险系数的天然气水合物生成风险评估方法

为了准确评估海洋油气井生产中的水合物风险,提出风险系数概念,对水合物生成风险进行量化,进一步简化了水合物风险评估方法。以南海某油田油气井为研究对象,利用井筒温度-压力模型、PIPE Sim软件和PVT Sim软件评估该井浅部井段的水合物生成风险,根据风险系数绘制水合物风险评估曲线。     

高产气井油管管柱温度、压力及冲蚀模型研究

针对川东北元坝YB-1井高压、高产气井的实际工况,根据工程热力学理论和可压缩气体流体动力学理论,建立了管柱温度、压力和油管的临界冲蚀预测数学模型。基于此模型,开发了相应的预测软件。根据井眼轨迹数据、地层温度和产量等基本参数,得到了流体沿井筒的温度、压力与油管临界冲蚀流量的变化关系,以及高产气井临界冲蚀流量与井口压力、油管直径的定量关系。     

高含硫气藏两区复合地层试井解释方法研究

在地层温度和压力下,酸性气藏中存在大量硫元素。在等温条件下,地层压力降低到临界值以下会导致硫元素在地层中沉积。硫沉积会导致储气孔隙空间的大幅减少,从而影响气井产能。硫沉积的发生与否取决于沉积点与井筒的径向距离,最严重的伤害发生在井筒周围大约2 m范围内。对高含硫气藏直井分硫沉积区和未沉积区建立两区复合试井解释数学模型,并采用Stehfest数值反演法计算高含硫气井试井分析的理论曲线,分析表皮效应,井筒储集效应,流度比和硫沉积半径对井底压力动态的影响。     

水平井井控井筒压力分布规律研究

水平井发生溢流之后,其井筒流动情况与直井存在较大差别,针对此差别确定水平井压井作业的循环压力,建立水平井井控多相流模型。模型能够模拟水平井压井作业过程中气体在环空的运移规律,以及气侵时间、造斜率、井斜角等因素对节流压力的影响。结果显示,气体在水平段运移对井底压力无明显影响,造斜率越大压井初始时刻节流压力越小,排除溢流时间延迟,最大节流压力偏大。     

井筒和集输管线中水合物生成条件的预测

高压、低温条件下 ,天然气中含有一定的水分 ,在管道、井筒以及地层多孔介质孔隙中形成水合物 ,水合物的形成会造成巨大的危害。水合物的结构有I、II和H型 ,大多数水合物理论预测模型均在VanderWaals Platteeuw模型的基础上发展起来的。在统计热力学理论基础上 ,推导的水合物相平衡理论模型 ,适用于井筒和地面集输多相管流中水合物生成条件的预测 ,适用于I、II和H型水合物的相平衡计算。实例证明 ,这种模型的计算精度能够满足现场的要求     

计算气井井筒温度分布的新方法

气井井筒的温度分布计算对于气井设计及其动态分析具有重要意义,通过对井筒温度分布的预测,可以提高井筒压力预测的精度。     

超正压射孔井筒压力动态模拟分析

超正压射孔是1990年代发展起来的新技术,特别适用于碳酸盐岩裂缝性、非均质严重或污染严重的气层,由于良好的施工效果在国外得到很好应用.从超正压射孔的技术特点分析出发,阐述了超正压射孔的基本过程和增产原理;利用能量守恒方程和井筒液体运动方程,建立了超正压射孔井筒压力动态模拟数学模型;通过模型求解和结果分析,获得了井筒压力随时间的动态变化规律,它为超正压射孔裂缝扩展动态模拟和产能预测创造了条件.同时分析了不同液柱高度、气柱高度以及井口压力对施工压力曲线的影响,为超正压射孔工艺参数优化设计奠定了良好的理论基础.     

低压油井间歇抽油设计研究

本文根据低压抽油井的特点，运用抽油井井筒中的物质平衡和油并流入动态规律，建立了计算抽油井间歇抽油时间和停泵时间的数学模型。在井简条件和抽吸参数已知的情况下，通过数学模型的求解，可以计算油井的最佳抽油时间和最佳停泵时间。同时，该方法也可以用于优选抽吸参数和泵挂深度。该方法的应用可为低压抽油井的生产管理提供科学的依据。     

松南气田气井结垢分析与预测研究

针对松南气田气井井筒结垢问题,对垢进行成分分析,并在室内条件下进行结垢实验研究,同时利用饱和指数法对气井结垢进行结垢趋势预测研究。结果表明,松南气井井筒垢物主要为碳酸钙,在一定的井筒产出水中,其他条件不变的情况下,结垢质量随温度的升高而增大,随压力的升高而减小。结合压井液和地层水的配伍性实验可以得出:结垢的主要原因是CaCl2型压井液与地层水的不配伍性,地层水进入井筒后压力下降导致CaCO3溶解度下降产生沉淀结垢;利用Oddo-Tomoson饱和指数法对CaCO3结垢趋势的理论预测结果与实际测量结果一致。     

蛇曲井生产井段压降预测方法

蛇曲井是一种新型复杂结构井,生产井段存在较大的纵向起伏,井筒流动特征既不同于普通水平管,也不同于水平井.研究了蛇曲井井筒流动特征,对蛇曲井微元段和孔眼段的流动进行了分析,根据质量守恒原理和动量定理,建立了裸眼完井和射孔完井方式下蛇曲井生产井段的井筒压降预测模型.在定产量和定井底流压两种工作制度下,给出了蛇曲井生产井段的压降预测方法.应用所建预测模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某裸眼完井蛇曲井生产井段的井筒压降,结果表明:蛇曲井生产井段井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算,蛇曲井生产井段井筒压降不能忽略.     

干热岩生产井温度场的热力计算

为了研究干热岩生产井产液的保温增效问题,根据北京市某生产井井身结构特点,建立了井筒传热计算模型,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对该生产井探测数据进行了核实,并在此基础上提出了对干热岩生产井产液温度场影响因素的分析.结果表明:生产井三开段底部产水源的产液温度最高,热储量大,可使井口出口温度由333.1 K提高到342.3 K;同等工程参数下,泵管下入深度增加到400 m时,可使产液井口出口温度提高到337.6 K,且下入深度越大,产液出口温度越高;产液产速越大,生产时间越少,减少了产液热能损失,产液出口温度变大;相同泵管深度条件下,保温材料泵管产液出口温度比常规材料泵管高出2 K,可提高生产效益.     

管壁中不同含水率的气主导体系水合物沉积规律

管道中多相流动条件下的水合物生成和沉积会形成流动障碍,影响正常的油气生产和运输作业。基于水平环状流气主导体系中水合物易在气相中夹带的液滴中形成或者在管壁上生成的特点,建立管壁中不同含水率的气主导体系水合物沉积模型,分析了水平环状流中不同影响因素下的水合物沉积规律。结果表明,在水平环状流中,随着含水率和过冷度的增大,水平环状流中管壁上的水合物沉积速率逐渐增大,最大沉积速率增至原来的3倍,发生水合物堵塞的风险增大;由冷凝水生成的水合物沉积会随着时间的增加而增大。本研究可为后续相关的水合物堵塞以及水合物防治提供理论参考,具有重要的应用价值。     

有水气井井底出水量计算方法研究

研究了一种新的有水气井井底出水量的计算方法。通过研究滑脱对井筒中气液分布的影响，采用瞬时稳定流法建立了流体呈不稳定流时井筒气液的物质平衡关系，分析了流体在井筒中的流动过程，推导荻得了井筒流体空间分布随时间的变化关系，从而得到了有水气井井底出水量随时间的变化关系。