预测气井临界携液产量新方法及应用

针对气液比大于1400m~3/m~3的气井临界携液产量计算公式存在的修正系数问题,在假设气井井筒中的液滴为扁平形,考虑曳力系数与雷诺数(1.0×10~3～2.2×10~5、2.2×10~5～1.0×10~6)关系的基础上,结合经典力学建立了气井高气液比携液的临界产量新公式.从理论上解释了人们对临界携液产量模型理论公式是否需要提高20%所产生的争议.使临界携液产量模型在理论上更加完善,并与现场实际更加吻合.     

气井连续携液模型比较研究

气藏中天然气常常和一些液相物质一起产出。若天然气没有充足的能量把液体举升出地面，液体将在井中堆积形成积液，影响气井的生产能力。有时气井积液会完全压死气井。已有许多气井连续排液关联式。为了更好地理解和采用正确的气井连续排液临界流量计算关联式，确定气井的合理产量，对Min LI和Turner et al的气井连续携液模型进行了比较研究，比较的内容包括：（1）液滴在高速运动气流中的形状；（2）曳力系数；（3）临界流速计算公式；（4）用现场实际生产数据对Min LI和Turner et al的气井连续携液模型进行了比较，比较结果表明Min LI气井连续排液公式计算的临界流量与实际的生产情况吻合。为了便于现场应用，还导出了临界流量和产量的简化计算公式。     

预测水平井携液临界气流速的新模型

积液是气井生产过程中最常见的问题之一,气井积液会严重影响生产.携液临界气流速是预测积液的关键参数.目前工程常用的临界携液模型大多基于垂直井筒中液滴受力分析推导所得,水平井则采用角度修正方式进行计算,未考虑液量及油管内径对携液的影响.本研究研制一套水平井可视化模拟实验装置,利用高速摄像捕捉的液膜反转点作为积液起始,开展不同角度、油管内径和液体表观流速下的携液临界气流速敏感实验.基于实验所得数据,结合WALLIS液泛经验公式和角度修正关系,建立了一个便捷的携液临界气流速模型.利用已公开发表文献中积液井数据对模型准确度进行验证.结果表明,对COLEMAN发表的44口垂直井,模型准确率为95. 45%,对VEEKEN发表的67口水平井,准确率达80. 59%,说明该模型具有较高预测精度,可为气井积液预测提供理论支撑.     

定向井携液临界流量模型对比研究

定向井井筒结构复杂,井筒内气流携液困难。利用定向井模拟实验装置对定向井携液临界流量进行测试,将实验结果与液滴模型、Belfroid携液模型、液膜模型进行对比,对比结果表明：理论模型计算出的携液临界流量值比实验测试值大,Belfroid携液模型计算的携液临界流量值随井筒倾角变化趋势与实验测试结果一致。结合实验测试数据,对Belfroid携液模型中的携液临界流速公式系数进行修正,得到定向井携液临界流量修正模型。利用修正模型诊断的气藏定向井积液情况,其诊断结果与采取回声仪诊断液面的结果一致,证明定向井携液临界流量修正模型能较好的预测井底积液情况。     

大牛地水平井临界携液气量计算模型

受生产管柱倾斜角和水平段长度的影响,气藏水平井中垂直段、倾斜段、水平段的携液能力存在较大差异,只取其中某一段的临界携液流量值作为水平井的携液临界流量并不符合实际情况,会引起水平井筒积液,增加气层的回压,影响气井正常生产。针对此情况设计水平管和倾斜管临界携液模拟实验。结果表明,水平段临界携液气量计算采用K-H波动理论模型,倾斜段临界携液气量采用修正的携液模型计算,倾斜段的临界携液气量大于水平段和垂直段,最终得到合理的水平井连续携液模型。     

预测盆5凝析气藏气井临界携液量方法及应用

在总结目前常见几种临界携液量预测模型基础上,通过优选模型,由现场实际工况分析反推出适合于盆5气藏的临界携液量预测公式.利用该预测方法,研究了临界携液量与井深及管柱直径的变化规律,并对盆5凝析气藏目前7口生产井进行临界携液量预测与最小产量确定,对两口积液气井进行了生产管柱优化,与现场实施效果对比,验证了该预测方法的有效性.     

有水气井井下垫片携液实验设计研究

当气井产气速度低于连续携液的临界速度时就会产生积液，积液能引起气井的过早衰竭。研究采用一种称为垫片的井下装置，在安装垫片的情况下进行实验管线中的携液研究，并在多种不同实验条件（改变垫片形状，垫片数量，气量，水量等）下开展实验。实验结果表明，垫片能够提高气井携液能力。     

气井临界出砂产量模型研究

天然气在开采过程中常常由于产量过大造成出砂，不同的储层具有不同的临界出砂产量；本文通过岩石力学及断裂力学的相关知识，对岩石的受力状况进行了分析，经过严格的数学推导，得出了岩石发生破坏时，多孔介质中的孔隙压力与井底流压之间的关系；并结合试井产能公式(μZ)-p及的关系图推导出了达西与非达西两种流动状况下气井的临界出砂产量公式；此外，文中还对公式在使用中应注意的问题进行了说明。这些公式的推导必将对纠正目前普遍存在的盲目追求产量的误区产生深远的影响。     

气井携砂临界参数与出砂量预测模型应用研究

为了解决生产中气井产量临界值的相关矛盾,对砂粒直径所需的气体临界流量进行研究。结合气井实际出砂现状及规律,修正已有的携砂临界参数与出砂量模型,探讨出砂气井合理生产制度和冲砂周期的确定方法。     

全井简泡沫油流临界携砂流速计算模型

为满足渤海油田“适度出砂”技术的应用,确定合理生产参数,推导了泡沫油流条件下井筒压力梯度数学模型;结合考虑管壁效应的颗粒群干扰沉降速度公式,建立了全井筒临界携砂流速计算模型．实例计算表明：泡沫油流的出现增强了井筒携砂能力,但越靠近井底泡沫油流携砂能力越弱,井筒末段最容易发生沉砂．     

气井携砂临界参数与出砂量预测模型应用研究（65）

为了解决生产中气井产量临界值的相关矛盾,对砂粒直径所需的气体临界流量进行研究.结合气井实际出砂现状及规律,修正已有的携砂临界参数与出砂量模型,探讨出砂气井合理生产制度和冲砂周期的确定方法.     

大牛地气田水平井井眼轨道参数对携液能力的影响

针对大牛地气田水平井携液难度大、井内易积液等问题,建立了不同井眼轨道参数下的仿真模拟井眼轨道和受力模型,分析井眼轨道参数对水平井携液能力的影响。研究表明,大井眼曲率及最终井斜角大于90°有利于井内携液,双增井眼轨道稳斜段井斜角应尽量避开40°至70°造斜段,等靶前距条件下加大稳斜段长度有利于携液。在DPH-19井与DP55S井实践应用中,对井眼轨道参数进行适当优化后,井内携液能力有所提高。     

页岩气井井筒流动模拟与携液模型研究

为了明确不同井型页岩气井井筒流动规律和临界携液流量计算方法,采用数值模拟手段,模拟页岩气水平井井筒流动,获得不同井型气井携液机理与积液规律。优选了振荡式冲击携液模型作为页岩气水平井临界携液气量计算模型,并进行模型验证。结论认为,数值模拟结果能够有效反映气井携液过程,振荡式冲击携液模型诊断结果符合实际,可为气井合理配产、管柱优选和排采工艺介入时机提供指导。     

低渗气藏非线形方程新模型的适定性

研究了低渗透气藏中气体滑脱效应问题,利用气体滑脱现象对气测渗透率的影响,建立了低渗透多孔介质气体渗流规律的非线性抛物型偏微分方程、非线性边界条件的数学模型,论证了其适定性,得到了该模型解的存在、唯一及稳定的理论证明,为数值计算奠定了基础。     

基于非线性模型高精度参数估计的新解算

在以往诸多对非线性模型参数进行估计的解算中,普遍存在着对起算数据精度要求较高、解算精度较差、收敛速度缓慢等缺陷.本文在对传统求解非线性模型参数的思想进行了分析和研究的基础上,提出了一种利用多平差方法对待估参数进行相互迭代,以求得参数估值的新算法,文中通过实例分析证明该算法在解算精度和收敛速度方面较传统算法有明显优势.     

一种适用于稠密液固两相湍流的新模型

为了较准确描述稠密液固两相湍流流动,在全面考虑了流体相和颗粒相的湍流脉动及单颗粒随机脉动的基础上,建立了一种新模型。利用作发展的ＤＩＰＳＡＲ算法对竖直上升管道中稠密液固两相湍流进行了数值模拟,所得结果与实验值吻合较好。     

模拟液液萃取过程的改进新松弛法的开发与应用(Ⅰ)-模型建立与算法研究

针对现有萃取过程模拟算法的局限性,提出了改进的新松弛法解算策略,并详细介绍了模型建立与算法研究。为考核本算法的准确性,对各类芳烃萃取塔进行模拟分析,模拟值与文献值、设计值或现场操作数据均基本吻合。分析结果表明,该模拟算法可准确迅速地适用于各类萃取过程的模拟计算。