利用井口压力计算气井绝对无阻流量——塔里木异常高压气井应用效果评价

针对迪那2异常高压气藏埋藏深、压力高、下井下压力计试井测试困难的实际情况,应用试油数据建立井口产能方程,并通过试井数据建立的产能方程所确定的井口无阻流量和绝对无阻流量来评价井口产能方程,统计表明迪那2气藏各井井口无阻流量与绝对无阻流量存在着很好的线性关系,应用二者的相关关系式,就可以用井口产能方程计算绝对无阻流量,为气井产能研究提供了一种新的方法。     

笼套式节流阀开度与流通面积变化规律的研究

节流阀的流通面积是天然气生产调节流量的重要参考因素。本文以笼套式节流阀为实例,计算了不同开度下的流通面积并分析了开度与流通面积变化规律。研究表明,笼套式节流阀开度与流通面积呈近似线性变化规律且流通面积随开度增大而增大,对高效精确控制使用笼套式节流阀提供了数据支持,具有参考意义。     

控压钻井线性节流阀及其控制

针对现有节流阀难以满足实时精细调控的难题,设计出了在25%~85%的开度范围内压降随开度线性变化的节流阀,进行了整体结构设计,并通过性能试验验证了设计理论。针对井口回压控制不够精确、响应速度慢的问题,提出了一种井口回压三层反馈控制方法,实现了底层开度曲线直接控制,中间层压力快速粗调,外层压力精细调节。开发了井口回压控制模块,通过实验验证了控制方法的响应时间和精度,井口回压控制精度达到±0.1 MPa,最大响应时间为28s。     

针型节流阀内部液固两相运动及壁面磨损研究

关于针型节流阀的相关研究和报道较少。为此,基于计算流体力学(CFD)方法,应用Fluent软件中的离散相模型和磨损模型,对节流阀的流量系数(C_v值)、内部液固两相运动和壁面磨损进行了模拟研究。研究结果表明,针型节流阀的开度越大,C_v值越大,对于流体的流通能力越强;C_v值的增长幅度随着开度的增大而减小;节流阀的压力及速度变化主要在节流口位置,流体速度随着流通面积的减小而增大,压降和速度在最小流通截面位置达到最大值;节流阀内腔和阀针的壁面磨损以局部磨损为主,阀针是整个节流阀内部最易被冲蚀的零部件;阀针壁面的最大磨损在最小流通面积上方5 mm,内腔壁面的最大磨损在最小流通面积上方8 mm;随着开度的增大阀针和内腔壁面的最大磨损呈现先增大后减小的趋势,在开度为15 mm左右时存在磨损峰值。所得结论可为针型节流阀的设计提供参考。     

采气用笼套式节流阀阀芯尺寸和节流开度研究

笼套式节流阀具有多孔道的特点,可改善通过的高压高速天然气流场的分布,进而降低振动和噪声,在采气生产中广泛使用。分析了笼套式节流阀在气田开采中的常见故障及失效原理。根据流量与压力值的关系计算出阀芯的推荐尺寸。通过有限元软件分析了产出流量相同时,不同阀芯尺寸、节流开度对节流阀阀芯的速度场和压力场的影响。两种方法得到的结论相同,可指导笼套式节流阀的阀芯选型。     

高压气井井口参数远程监测系统的研制与应用

针对高压气井井口压力高,生产系统压力降幅大,井位分散,距离处理站远,管理难度大等特点,研制开发了用于气田气井开采的一套井口参数远程监测系统,实现了气田井组井口压力、温度数据的连续检测和远程传输,且系统运行成本低。     

控压钻井中节流阀开度与节流压力的关系研究

采用试验的方法对节流阀开度大小和节流压力关系进行研究须选取大量参数重复试验,工作量大、耗费人力物力多。为此,建立了锥形节流阀的Fluent数值模拟模型,模拟计算了不同黏度、密度和开度等参数组合下的节流压力,分析了不同参数组合下节流压力的变化规律,建立了包含密度、排量和开度的3参数节流压力函数模型。基于计算压力和实测压力曲线形状相似的事实,提出了基于数值模拟和试验数据平移修正的节流阀开度与节流压力函数关系确立的方法,并用该方法确定了1组待定参数下的节流阀开度与节流压力的函数关系模型。节流阀开度与节流压力关系验证表明,实测压力与计算压力曲线形状大致相同,存在曲线平移的基础,最大相对误差为9%。上述数值模拟和试验数据平移修正的方法,可以用于其他类型节流阀开度与节流压力关系的建立。     

异常高压气藏气井三项式产能方程

在异常高压气藏中,气井非达西流动不能由传统的二项式产能方程表达,必须采用考虑了气井非达西流动效应和脉动效应的三项式产能方程。对于方程的建立,陈春艳给出的方法精度较低,且计算麻烦,还必须已知地层静压。为此,提出了一种精度高且计算简便的方法,不需要已知地层静压,只通过井底流压与产气量数据,利用多元线性回归方法,既可确定气井三项式产能方程,还可求得气井绝对无阻流量和地层静压。将该方法应用于四川盆地西35-1异常高压气井试井资料的整理,所获得的气井三项式产能方程精度高。实例对比分析结果表明,所提出的方法准确、可靠。     

欠平衡钻气井井口回压控制理论及实践

欠平衡钻气井的井控问题长期以来一直是该技术领域的一道难题。通过分析井筒流动规律并耦合地层产气得出欠平衡钻气井井控的有效方法——施加井口回压。建立了井筒流动方程和地层产能方程以及求解方法,阐述了施加井口回压可以提高欠平衡钻气井井控效果的理论机理,并通过案例分析得出施加井口回压对欠平衡钻气井的井控效果。研究发现,施加井口回压既可以使进入井筒的地层气体减少,又可以使气体体积变小,有利于欠平衡钻井的携砂和井控。     

气井测试关井最高井口压力预测方法研究

气井(尤其是高温高压气井)完井试油时,关井最高井口压力对于选择油层套管和采气井口以及封隔器完井工艺的设计都是必不可少的参数,必须进行准确预测.文献[1、2]提出了两种基于静止气柱的预测方法,未考虑关井后井筒温度的变化以及续流的影响,误差较大.本文通过对关井后井筒压力、温度变化的分析,详细研究了瞬变过程以及达到稳定后关井最高井口压力的预测方法.实例应用表明,瞬变过程达到稳定后,瞬变过程和稳定过程的关井最高井口压力的计算结果是一致的.     

采气闸阀密封面喷焊工艺及性能

采气井口闸阀在含硫天然气介质中工作，密封面失重腐蚀、应力腐蚀及磨损是其主要失效形式。采用2Cr13钢为基体，用氧－乙炔火焰喷焊工艺在阀板、阀座密封面上喷焊镍基自熔性合金粉末，可获得性能优良的表面防护层。喷焊层抗摩擦磨损及磨粒磨损性能与镀硬铬件相同；在5％和10％H2SO4恒温溶液中的腐蚀速率分别是镀铬件的1／14和1／16，具有优良的抗蚀性；喷焊层抗拉强度为218～294MPa，与基体的结合强度相当，完全满足采气闸阀密封面的使用要求。     

井口带压换阀门用组合式堵塞器的设计

为了实现带压换阀门、阀门心子或攻扣粘堵本体砂眼漏等特殊作业 ,设计了井口带压换阀门用组合式堵塞器。该堵塞器由固定和可动两大部分组成。固定部分保证堵塞器的可动部分能有效支承、密封和进退受控等 ;可动部分保证堵塞器能顺利通过 1号和 4号阀门的通径 (6 5mm) ,从而到达过渡短节内。该堵塞器采用支承卡子卡在过渡短节法兰上 ,通过转动手轮 ,使杆下移 ,带动堵塞器到达要换阀门下端需堵部位 ,从而堵住要换阀门内的高压天然气。     

安全阀临界压力比研究

提出了一种由喷管临界压力比确定安全阀临界压力比的计算公式。试验结果证明,安全阀临界压力比主要受喷管临界压力比和阀瓣流阻系数的影响,而且由于阀瓣流阻系数过大,使得安全阀一般处于亚临界流动状态     

变梯度控压钻井井控过程中井口回压变化规律

为了准确掌握变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化规律,采用考虑密度突变的井筒气液两相变质量流动模型,分析了基于井底恒压的变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化,探讨了不同因素变化对井口回压的影响,并开展了最大井口回压影响因素敏感性分析.研究发现:变梯度控压钻井在控制井底压力恒定时井口回压的调节受气体膨胀、分离器位置处...     

储气库井口天然气计量影响特性研究

目的获得准确的储气库井口天然气计量影响特性,评价流量计在储气库井口计量的适应性,提高储气库井口天然气计量的准确度,以优化生产运行参数、提高天然气注采率。 方法采用实验室与储气库现场相结合的实验手段,并基于大数据统计对比分析方法,建立储气库井口流量计计量性能评价方法,研究了5个流量计的计量影响特性。 结果通过对比可知:①不同类型超声流量计在不同压力条件下计量特性不同,受超声流量计探头性能的影响,有的超声流量计经低压测试后,具备代表此流量计在一定高压范围的计量性能,但在远超过检定压力范围的情况下,其计量性能将发生变化;②差压流量计在不同压力条件下计量重复性较好。 结论①靶式流量计对天然气中杂质要求较低,压损小,但误差高达40%,且故障率高;②针对相国寺储气库气质与现场工艺条件(主要是含水量少、凝析油少、节流阀无噪声干扰),经过天然气实流校准后,5个流量计的计量示值误差符合GB 50349-2015《气田集输设计规范》中“井口计量设施的允许偏差为±7.0%”的要求,J1槽道流量计、J2均速管流量计、J3超声流量计偏差满足±5%的偏差范围;③建议储气库井口流量计需经过天然气实流校准后使用,且运行工况流量应高于拐点流量,以保证现场注采气的计量准确性。      

页岩气井口水合物预防工艺适应性分析

针对页岩气井排液生产期内的水含量很高,井口及下游管线可能出现堵塞现象,采用HYSYS软件对页岩气井口多工况进行水合物形成预测,发现在正常生产初期关井后重新开井和高气水比时,可能会出现水合物.并对目前页岩气田采用的注醇工艺和加热工艺进行了适应性分析.结果发现,加热工艺的总投资成本略高于注醇工艺,但是加热工艺的处理量范围较...     

克拉205井井口压力恢复异常的处理方法研究

克拉205井在井口进行不稳定测试时,井口压力动态出现异常。这种压力异常主要表现在关井后很短的时间内井口压力急剧上升到一个高点,随着测试时间的延续,井口压力开始下降。文章考虑关井后井筒流体温度的变化,建立关井后井筒温度降落剖面预测模型,提出了将井口压力较准确地折算到井底的方法。结合克拉205井的实际情况采用法国KAPPA公司研制的saphir试井解释软件,选用了适当的模型对克拉205井进行了试井分析,能很好地获得储层参数。     

基于线性节流阀的MPD井筒压力调控方法

针对MPD钻井影响压力调控精度的关键问题,从底层调控硬件到顶层测算模型及调控方法等进行了原创性研究.首先针对现有节流阀难以满足回压精细控制的难题,提出了过流面积轴向动态优化的压降线性调控新理念,并设计出在25％～85％的开度范围内压降随开度线性变化的节流阀;然后针对井筒压力难以准确测算、控制模型复杂等问题,建立了一种实...     

海上油田井口安全注水压力研究

注水井最大井口注水压力主要与地层破裂压力、井深、沿程压力损失和水嘴压力损失有关,若井下注水压力超过地层破裂压力则会造成地层出现微裂缝,影响注水作业安全。在总结分析分层注水压力影响因素的基础上,确定了井口安全注水压力计算方法,并针对海上油田常用的4种注水管柱形式,开发了井口安全注水压力计算软件,该软件的推广应用对于指导海上注水作业、保障注水安全具有重要意义。