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。     

井下节流在青海气区的研究与应用

针对青海气区气田易出砂;在生产过程中易形成水合物,在井筒中形成冻堵;部分气井较深,地层压力高,温度高,井口压力大,造成地面集输等级高,开发成本大的问题,利用气井垂直管流计算方法确定了节流气嘴的合理直径和最小下深。通过应用井下节流工艺,降低了气井的井筒压力,有效地制止了天然气水合物的形成,控制了井口压力的大小,满足了输气要求。;同时加工改进了控砂节流气嘴,达到了控砂的目的。     

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。     

实际气井生产系统节流模拟应用

对气井生产系统节流模拟的软件有很多,但PIPESIM软件的节流模拟较为普遍,运用该软件对实际气田生产中发生水合物冻堵问题进行模拟分析,发现选择4.5 mm嘴径的节流器下入800 m井深处来防治井筒内和井口处生成的水合物。通过相关设计,从气田整个生产系统的角度出发,利用井下节流工艺,可以有效防治GY生产区块气田生产系统中的水合物生成问题。     

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。     

井下节流及其对携液能力的影响研究

井下节流工艺将地面油嘴转移到井筒中,在实现井筒节流降压的同时,充分利用地温对节流后的天然气气流加热,从而达到降低地面管线压力、防止水合物生成、取消地面加热装置、减少注醇量等目的。为准确预测井下节流后气井井筒温度、压力分布,建立了气井井下节流井筒压力和温度动态预测模型。结合油田实例,预测气井节流后温度、压力沿井筒的分布,计算节流后温度、压力条件下井筒内气体流速和临界流速,为气井的生产提供了重要依据。井下节流后,气体由于压力降低而膨胀,气体的内能转变成动能,促使气流速度增大,临界流量减小,从而很大程度上提高了气流的携液能力,延长了气井的自喷生产期,大大的增加了气井的累计产量。对于即将积液或者积液不久的井来说,井下节流工艺可以改善井况,延长生产时间,也可作为一种排水采气工艺。     

含液气井井下节流两相流研究

本文针对极性分子水的存在,基于等焓原理,采用改进的PT状态方程,建立了气-水体系节流温降预测的新模型,同时采用PT Perkins方法建立的气液两相节流压降机理模型,结合两相流预测模型,形成了含液节流气井井筒压力温度的预测方法。以苏里格气田某井为例进行节流井井筒压力温度预测,对比分析了不同节流嘴位置节流流场参数的变化,从携液角度和防治水合物生成方面综合考虑获得节流器合理下入深度,为产水气井的井下节流设计提供依据。     

A&S油田井筒清防蜡新技术研究

针对PDVSA AS油田在开发过程中存在油井井筒结蜡,蜡沉积在油管内壁上,致使井筒变窄、油井产量降低、堵塞油管,造成油井停产,而传统的井口液体加热与投加改性剂技术在实际应用中存在投资大、管理不便等问题,本文提出了热气举这一新的清防蜡工艺。通过使用HYSYS和Pipephase软件对热气举过程中节流嘴前后温度、井筒环空气体温度进行计算,验证热气举法的可行性。结果表明:注入气体温度为80℃时,节流后无水合物生成且能维持油套环空温度高于60℃,能有效做到井筒清防蜡。本研究为油田解决井筒结蜡问题提供了新思路,具有广阔的应用前景。     

挥发性油井合理生产参数确定

考虑挥发性油井生产过程中流体相态和组分变化,利用Wellflo软件中的组分模块计算挥发油井的流入动态曲线,以井口油嘴为节点计算了不同油嘴尺寸下的流出动态曲线,计算了井筒中的温度和压力分布,确定了井筒中形成水合物的生成条件,确定了挥发油井生产的合理流压和油嘴尺寸,其结果可指导挥发性油井高效生产。     

兴城气田井筒水合物预测与防治

兴城气田在天然气开采中,水合物形成愈来愈严重,曾多次造成井筒的堵塞,对生产造成了极大的损害。本文针对兴城气田徐深1区块天然气的组分,对井筒水合物形成温度进行了预测,并根据气井产量及油管尺寸,分析了井筒水合物形成的可能性,结合兴城气田的开发现状,提出了井下气嘴节流法、隔热保温法、化学抑制法等防治措施。     

含硫气井井筒堵塞模型及计算软件

在含硫气藏的开采过程中,井筒堵塞是较为常见的现象。与普通气井不同,含硫气井的井筒堵塞有可能是水合物造成,也可能是硫沉积造成。本文在对含硫天然气进行物性修正及正确计算井筒压力、温度分布的基础上,建立了水合物生成条件的计算模型及硫沉积的计算模型。根据建立的模型,编写了计算程序,用以确定含硫气井井筒堵塞类型及具体位置。通过开发软件进行实例计算,其计算结果与实际相符,可作为优化生产参数、开展井下解堵作业的基础。     

泡状流中水合物生成预测模型及实验

针对可燃冰钻采井筒内易发生水合物生成和堵塞的工程问题,本文开展了泡状流条件下甲烷水合物生成实验,发现流速增加会提高水合物生成速率,黄原胶质量分数的增加会降低水合物生成速率。基于传质理论,构建了适用于可燃冰钻采井筒内泡状流条件下水合物生成预测模型,模型考虑了连续相流体流变性、气泡破裂、聚并和形变等因素对泡状流中气液界面分布和气液间传质规律的影响,并耦合实验数据,提出了气泡群间的综合传质系数经验公式,用于描述气泡间相互作用对气液间传质速率的影响。对比实验结果,所建立模型对水合物生成量和水合物生成速率的预测误差分别在±5%和±15%以内,满足工程计算需求。该模型的构建有助于精准预测油气和可燃冰钻采井筒内水合物风险,为建立经济、高效的井筒水合物防治方案奠定理论基础。     

射流清管器清管过程中水合物生成及预防研究

射流清管器有利于降低自身速度,控制下游气液流型,减小终端分离器体积,但易于形成水合物,因此,需要对天然气管线在射流清管过程中水合物生成情况进行研究。针对某一陆上埋地天然气管线,分别建立管线模型、射流清管模型及节流模型,利用OLGA软件进行水合物的生成模拟,并以MEG作为水合物抑制剂,计算出三种模型中抑制水合物生成所需的最低MEG含量。结果表明,管线压力较高,温度变化较大,在正常运行状态下很容易产生水合物,抑制水合物生成所需的MEG含量达到0.58,而在射流清管过程中,所需的MEG含量增加到0.59;在阀门开度为10%的节流模型中,筛选出四处最易形成水合物的管线位置,计算得出清管器在发生卡堵情况下所需的MEG含量为0.60。     

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...     

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。     

凝析气井井筒水合物生成位置预测

凝析气井井筒水合物是生产过程中经常遇到的问题,本文针对某凝析气井,对水合物的形成条件进行了论述,采用水合物P-T图回归公式法对该凝析气井在不同压力条件下水合物形成的温度进行了预测,计算出了该井在不同产量条件下的井筒温度分布和压力分布,根据计算结果得知：产气量为11.98×10^4m^3/d时水合物生成温度曲线与井筒温度曲线在距离井口175m处相交,此时温度为22.8℃。若存在自由水,则从此深度到井口的油管段形成水合物。针对该凝析气井情况,建议采用加注甲醇（己二醇）和地面加热升温措施以防止水合物的形成。     

气井节流器计算方法及程序化探讨

井下节流器技术,具有在井内降压、流程简单、利用地热、低压安全等优势,在天然气气井生产中广泛应用.节流器装置通过合理直径的节嘴对高压天然气控制性节流,以满足适配气井生产制度的要求,对于组分复杂、可压缩和膨胀的天然气流体,其适配的计算,较为复杂.对气井节流器的计算方法及计算机、手机APP程序化进行了探讨,完成了对节流器装置...     

采气工程辅助计算系统的开发与应用

本文应用了气井产能分析、动态分析、管流及嘴流动态分析、生产动态预测、水合物生成等理论,具有数据管理、井下完井管柱设计、井筒多相流计算、水合物预测、气井积液分析、多层合采气嘴配置的计算、工艺试验录入查询等功能。通过采气工程辅助计算系统的建立,达到集中、安全的保存基础数据,提高采气工艺的及时性和可靠性。与此同时,辅助于实验室的工艺实验和现场的步进式试验,充实调控结果,补充和完善数据库,提高采气工艺设计的针对性和预见性。     

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。     

东胜气田井下节流气井嘴流模型评价与优选

井下节流气井无法下入压力计测试井底流压,掌握不了气井生产动态。因此通过优选嘴流模型计算嘴前压力间接获取井底流压便是最好的途径。本文主要通过井筒压力的连续监测数据对气液两相嘴流模型进行评价。评价结果东胜气田节流器嘴前压力预测未泡排期间选用Gilbert模型,绝对平均百分误差3.96%,泡排期间选用Achong模型,绝对平均百分误差4.16%新建模型的准确程度高于优选出来的两种模型,可以准确的预测x1气井在该节流器嘴径条件下的嘴前压力。