复杂组分水平气井管流计算方法

气井管流理论已提出多年，针对垂直气井的井筒动态分析和计算模型也比较成熟，但针对复杂组分、水平气井管流计算的相关研究实例则比较少。确立了水平气井管流计算模型和适合DF气田复杂组分天然气物性参数的计算模型，编制了适合计算复杂组分、水平气井井筒静压和流压分布的管流计算程序。该程序操作简单，并能实现批量数据处理。经过与DF气田大量实测静压、流压、静压梯度和流压梯度的对比，程序计算结果均吻合很好，总体上误差小于2%。该研究为气田开展气井系统分析、优化采气工艺和挖掘气田潜在产能提供了很好的技术基础和手段，并可为气田节省大量的测压费用。     

大斜度高液气比气井连续携液气流速预测方法

南堡油田天然气井液气比高,井型以定向井、大斜度井为主,现有携液液膜模型未充分考虑倾斜角的影响,导致临界携液气流速计算不精确。基于倾斜管环状流液膜厚度分布实验数据,提出了倾斜管底部液膜厚度与垂直管环状流液膜平均厚度之间的关系式,确定了垂直管液膜平均厚度以及界面摩擦因数的经验关系式,建立了大斜度高液气比气井临界携液气流速预测新模型。实验和生产数据表明,模型准确可靠,临界携液气流速平均误差?7.67%。该模型是对现有定向井携液理论的发展和完善,有助于提高气藏大斜度井的管柱设计水平、气井配产水平以及气井投产后的积液诊断能力。     

管流与渗流的统一

管流是指单根“管子”中的流动,渗流是指多孔介质中的流动,多孔介质是由大量的“管子”组成的,渗流过程也是由管流来实现的,因此,管流与渗流是完全统一的,管流公式与渗流公式也是完全相通的。管流公式适用于“管子”数目少、且管径便于测量的情形,而渗流公式适用于“管子”数目多或“管子”数目少但管径不便测量的情形。实际应用时,应根据具体的情形选用相应的公式。     

水平井压降分析的管流实验

本实验研究了很多水平井中存在的注入对液－液两相流系统的影响，研究的目的是分析有注入的物理管理模型中油－水流的压降形式，为此设计并建造了一个封闭循环的管流模型。利用仪器来产生变化的紊流油－水管流和流量，并用照相和录像设备来记录实验。实验压降和滞留数据的对比模拟采用的是通用的管流相关模型。并研究出了分析油－水流的管流相关方法，对由于井筒压力降而造成的扰动的重要性进行了研究。实验结果的分析用于修正和开发     

上斜管线两相流型转换条件的研究

为了进一步了解气-液两相在管线中的流动情况,在管径为40 mm,管长为10 m,倾角分别为10°、30°、45°和60°的有机管段中,采用目测法和流型识别仪器,根据气-液界面特征,对气液两相流的流型进行了研究,并给出了相应的流型图。同时分析了不同倾角下流型的变化特征,并拟合出了相应的流型转换条件。其结果表明:(1)倾斜管线中的主要流型为:泡流、弹状流、准弹状流以及环流;(2)不同流型对倾角的敏感性有很大差别;(3)水平管流中的层流在倾斜管线中被弹状流和准弹状流取代。     

高钢级管线钢断裂韧性确定方法研究

管线钢管的断裂韧性是进行管道断裂评估的重要参数,而断裂韧性数据的测试较为繁琐。常用的做法是根据管材的冲击韧性与断裂韧性之间的关系式进行估算。利用数理统计方法,基于试验数据样本,建立了X80高钢级管线钢断裂韧性与夏比冲击功之间的经验关系式,并根据统计检验理论,对经验关系式进行了检验。检验结果表明,所建立的经验关系式与样本数据有着高度相关性,与现有的经验公式相比,更适合于X80高钢级管线钢管断裂韧性的确定。     

速度管排水采气井筒压降模型的评价及优选

准确计算速度管中气液两相流压力降,是速度管排水采气工艺优化设计、生产动态及排液效果分析的基础。文中以Orville Gaither 1963年以天然气/水作为实验流动介质,在管径25.4,31.75 mm速度管中测试的单相液流、气液两相流的实验数据为基础,首先优选了摩阻系数计算方法,其次对速度管中气液两相流的压降模型进行评价和优选,最后利用大牛地3口水平井速度管流压测试数据进行了验证。利用单相液流测压数据进行摩阻系数优选表明,AGA方法计算结果与实际情况最吻合,误差最小(压降平均绝对误差为22.37%);8个常用气液两相管流压降模型评价表明,Gray模型准确性最好,其次为Ansari模型。这为速度管排水采气井优选出了可靠的两相流压降计算模型,有助于提高工艺设计及排液效果诊断水平。     

液态CO_2压裂井筒流动摩阻计算

液态CO_2压裂所采用的携砂液为无水纯液态CO_2,其物性受施工压力及沿程压力变化的影响非常明显,准确预测液态CO_2压裂管流摩阻对于压裂程序的合理设计以及施工的顺利进行具有非常重要的意义。通过实验研究的方式得出了不同温度、压力条件下的液态CO_2管流摩阻,并建立了摩阻系数与广义雷诺数之间的数学模型,同时基于液态CO_2井筒流动过程中温度场以及压力场的非稳态性,通过迭代计算的方式研究了不同泵注压力、管径、排量条件下的施工摩阻,并建立了井筒流动摩阻图版,与现场施工数据对比表明该图版具有较高的准确性以及工程应用价值。     

泡点压力处地层原油黏度预测

在分析３００ 余个地层油样品高压物性测试数据的基础上,运用麦夸特法和通用全局优化法,利用气油比和油藏温度下地面原油黏度值,预测油藏温度下泡点压力处地层油黏度关系式。结果表明：通过与现有的黏度预测关系式对比,该预测关系式形式简单,便于现场快速计算,预测精度满足工程要求,同时为油藏工程方案设计及数值模拟器的修改完善提供了可靠的参考黏度关系式。     

油气水多相管流工艺计算方法的对比

油气水多相管流工艺计算主要采用黑油模型和组分模型。采用黑油模型和组分模型进行凝析油气集输多相管流工艺计算各有优缺点。目前,黑油模型建立在经验或半经验关系式基础上,计算精度取决于所采用的经验或半经验关系式的计算精度。建议对组分模型采用数值分析方法求解,以便减小计算误差。     

随钻成像测井资料在水平井井周构造解释中的应用

斯伦贝谢公司研制的方位密度中子仪（ADN）能够实现井周16个方位扇区和四个象限成像数据采集。以往在利用ADN仪器进行实时地层倾角计算中只考虑到钻头沿地层倾向钻进的情况，没有考虑非倾向钻进情况下地层倾角和倾斜方位角的计算问题，因而所计算出的倾角并非是地层的真倾角。为了得到地层相对于井眼的倾角和倾向，文中将带有地层界面信息的井段沿着钻柱轴向和垂直于钻柱轴向的两个平面内切开，得到地层界面与钻柱的相对角度关系，通过计算地层界面与钻柱轴向的夹角（θ1）和地层界面在钻柱横截面上与水平弦的夹角（θ2）就可以求出地层界面相对于井眼的倾角和倾向，再通过井斜角校正量计算就可以得到地层的真倾角和真倾向。实际应用表明，文中方法能准确地计算出水平井周围地层的产状数据。     

含蜡原油特征温度实验研究

用旋转粘度计对原油在温度扫描条件下的粘-温关系进行的实验研究表明,原油在低温时呈胶凝状态。根据原油低温凝胶化理论,用常规方法对实验数据进行了处理,得到了动态降温条件下含蜡原油流动性变化的特征温度,即开始出现最大成胶活化能时所对应的温度。对于同一种原油,特征温度越高其低温流动性能越差。对实验数据的分析表明,特征温度与原油经历剪切过程的粘性流动熵产呈幂函数关系,并据此拟合出相应的经验式。利用该经验式,通过计算管输原油过程中所产生的粘性流动熵产,可确定原油的特征温度。6种空白原油及4种加剂原油的92组特征温度数据的计算值与实测值的最大偏差为0.86℃,平均绝对偏差为0.3℃。该关系式可用于管输含蜡原油流动的安全性评价。     

催化裂化装置立管-阀门系统设计及运行分析

立管-阀门系统是催化裂化（FCC）装置催化剂颗粒循环回路的下行流动部分。立管输送催化剂操作的复杂性在于立管内催化剂流态的多样性。介绍了工业FCC装置立管-阀门系统的设计方法、立管操作工况以及压降方程。在某1.0 Mt/a FCC装置上,以再生立管为对象,通过测量不同工况时再生立管的轴向压力分布和采集工艺参数的变化,分析立管内气固两相的流动方向、催化剂密度与速度分布。根据气固两相的流动特征将立管分为3个区,分别为负压差脱气段、负压差持气段和正压差窜气段。总结了半管流形成的原因以及阀门窜气对立管压力分布的影响,提出了再生立管结构优化方案。分析结果可为FCC装置立管-阀门系统的设计和操作调整提供理论支持。     

广义管流-渗流耦合试井分析模型

利用"广义流度"实现了管流和渗流模型在形式上的统一、实现了常用线性和非线性流动规律在形式上的统一,使得油气藏在不同区域或不同尺度上能够使用相同形式的运动方程构建统一的控制方程.定义了不同流动条件的广义流度,并由此建立了广义管流-渗流耦合的基本流动控制方程,构建了管道形复合储集体模型和部分打开圆柱形储集体模型这两种典型管...     

六臂地层倾角处理中的球面映像技术分析

美国哈里伯顿公司的六臂地层倾角测井解释软件SHIVA,采用基于球面映像技术的地层产状计算方法。该方法从视倾斜向量在球面及投影平面上的投影出发,依据同一层面上两个互不相关的视倾斜向量可以唯一地确定一个层面的基本原理,将地层产状的计算转化为映像平面上点的坐标的确定。该方法适用于六臂地层倾角测井仪器的特点。本文详细探讨了基于球面映像技术确定地层产状的基本原理,并分析了该技术在六臂地层倾角测井资料处理中的应用。     

从两相交测线的视倾角求取真倾角的一点注记

通常，地层界面并不水平，且勘探测线也并不与地层倾向一致或垂直，于是就存在着众所周知的真倾角、视倾角、测线方向三者之间的关系式式中：9为地层倾斜界面沿测线方向的视倾角，它可根据时间剖面或深度剖面上的同相轴的斜率求得；～为地层倾斜界面的真倾角；a为测线与地层倾斜界面倾向在地面的投影线的夹角。由于a值测不出，所以要由净值直接求取～值是困难的。一般地，求取地层真倾角是利用两条相交测线的视倾角，但教科书上至今介绍的仍是作图法，难以在计算机上实现。本文将证明一种易于在计算机上实现求取地层真倾角～的算式，即当两…     

可以实时计算地层倾角的近钻头电阻率测量仪

目前，使用一种专门设计的随钻测井（LWD）仪器──近钻头电阻率测量仪即可实时计算地层倾角，这种测量仪可以通过丝扣直接安装在钻头内，但也可以下在钻柱中的任何位置。随着该测量仪的转动，一对磁力检测该测量仪相对于地球磁场的方位，因而可以记录下方位正确的电阻率图像以及伽马射线测量值。新的计算方法使得近钻头电阻率测量仪能够在钻井过程中进行视倾角计算，该测量仪以3min的时间间隔计算视倾角方向、倾斜幅度以及质量系数，这些数据被传送到地面并以视倾角和真倾角的方式显示出来，且提供的数据准确、及时，对井眼轨迹可进行实时修正。由于局部构造倾斜可以会不同于用大比例地图或地震剖面图所做的预测，所以，视倾角计算可用于确定钻井方案或实时修改钻井作业。     

倾角对裂缝密度反演的影响分析

在倾斜裂缝中,能不能利用普遍使用的裂缝发育强度近似公式进行裂缝密度评价,是一个值得讨论的问题。由TTI介质反射振幅方程出发,推导出与HTI介质裂缝密度计算公式相似的TTI介质的裂缝密度计算公式;通过对两个公式的对比分析,建立了裂缝倾角影响裂缝密度计算结果的理论基础;通过数值计算,绘制了裂缝密度与裂缝倾角的关系曲线,对裂缝倾角的影响程度进行了量化分析,得出在设计的代表性模型中,当裂缝倾角小于80°时,利用简化公式评价裂缝密度,将使结果产生较大偏差的结论。依据塔河油田裂缝型储层设计了TTI介质和HTI介质模型,正演模拟结果验证了上述结论的正确性,同时还发现裂缝倾角对裂缝密度评价的影响甚至大于数据噪声引起的误差。基于此,提出对于倾斜裂缝介质,不能直接利用简化公式计算裂缝密度的建议。     

多变量数据分析的研究与应用

我国炼油企业与销售企业的贸易结算仍按油品的质量进行计算,该方法工作量大、易出现错误。文中探讨了应用Unscrambler软件,对产品标准密度表中的常用数据进行分析,得到20℃标准密度的函数关系式。该函数关系式在常用温度、常用密度范围内,完全可以替代查表法计算20℃标准密度,具有实用价值。     

六臂夺层倾角处理中的球面映像技术分析

美国哈里伯顿公司的六臂地层倾角测井解释软件SHIVA，采用基于球面映像技术的地层产状计算方法。该方法从视倾斜向量在球面及投影平面上的投影出发，依据同一层面上两个互不相关的视倾斜向量可以唯一地确定一个层面的基本原理，将地层产状的计算转化为映像平面上点的坐标的确定。该方法适用于六臂地层倾角测井仪器的特点。本文详细探讨了基于球面映像技术确定地层产状的基本原理，并分析了该技术在六臂地层倾角测井资料处理中的应用。