水平气井积液诊断方法及携液模型研究进展

近年来,我国对天然气的需求量逐年增加,目前的天然气产量已经无法满足人民生产生活需求。为了满足生产以及国民生活的需求,我国对天然气田的开发力度不断加大。随着天然气井开采年限的延长,解决气井积液问题成为各大气田提高产量的关键。解决气井积液的难点在于积液判断的准确性和临界携液流量计算的适用性不高,分析了气井积液机理,总结了气井积液的几种诊断方法,为判断积液问题提供了理论依据。对于水平井3个井段的临界携液模型的研究进行了分类和梳理,提高了模型计算的准确性,对目前模型存在的问题和未来的发展进行了总结。     

凝析气井气液分布规律

凝析气井在生产过程中,井筒会出现积液,影响凝析气井产能。因此研究凝析气井井筒中的气液分布规律对提高气井产能有重要的意义。主要针对井筒压力、温度的变化规律及气体的载液能力进行分析讨论,得出一套比较实用的凝析气井动态优化配产新方法。     

柱塞气举排水采气技术进展及应用

低产低压气井携液能力差,井底及井筒逐渐积液,井筒积液将增大对地层的回压,并限制其生产能力,最终将气层完全压死以至关井,而柱塞气举是解决低产低压有水气井液体滑脱损失严重的重要措施之一。对国内外柱塞气举排水采气技术的最新进展和应用情况进行了调研。通过文献查阅,得到柱塞气举的最新进展:美国的智能柱塞举升能实时的控制开关井时间、长庆苏里格气田的分体式柱塞气举排水采气技术可以不关井连续生产,新技术研发对国内智能柱塞气举的应用提供了关键技术支持。通过现场跟踪,调研了国内柱塞气举在水平井和出砂井中、直井和定向井中的应用情况。最后对柱塞气举在国内的应用及研发方向提出了建议。     

靖边气田气井合理生产压差及对策研究

气田生产过程中生产压差的确定是气井生产的关键性因素。通过对气井的建立产能方程、分析采气指示曲线及研究气井生产压差与临界携液流量之间的关系可知:气井的合理生产压差应该接近其协调生产压差并且满足井筒气流携液能力,同时以渗流不产生或产生较小的非达西效应为最佳。因此,气井根据其生产协调条件不同,则应该具有不同的合理生产压差。通过对靖边气田15口井的生产数据的计算和分析,得出该地区一类气井、二类气井和三类气井的合理生产压差分别应该控制在1.5MPa、4MPa和8MPa以内。     

煤层气直井井筒环空压力模型

为实现煤层气直井排采各阶段井筒环空压力分布的计算,为煤层气井的控压排采提供指导。结合国内煤层气井的生产实际,研究了以油管排水、环空产气为生产方式的煤层气直井,在排采各阶段的井筒内流体分布状态。提出了环空内的纯液流仅出现于煤层气解吸产出前;气液两相流阶段的环空内仅产生泡状流与段塞流;环空内气体上升不携液。基于此,采用水动力学方法,建立了3个井筒环空压力模型,分别为环空液体单相压力模型、环空气液两相压力模型以及环空气体单相压力模型,并给出了模型间的过渡条件及模型求解步骤,从而实现煤层气直井排采各阶段的环空压力分布计算。经41口井、共71组实测数据验证,所建立的3个环空压力模型,其计算结果与实测值的平均误差依次为:2. 70%,7. 96%及3. 80%,对煤层气直井井筒环空压力的计算具有一定准确性与实用性。     

垂直井筒出砂开采最小携砂速度计算

基于颗粒沉降原理和室内携砂实验,测定了不规则颗粒最小携砂速度修正系数,取代了垂直井筒出砂开采最小携砂速度常规计算公式中的固定形状系数,得到了油藏不规则砂粒的实际最小携砂速度计算公式,形成了一套垂直井筒最小携砂速度的理论计算新方法,实验数据表明,该理论计算值与实验实测最小携砂速度值符合程度较高,能够用于计算垂直井筒内低浓度砂粒无淤塞的最小携砂速度,为解决微小颗粒的垂直井筒携砂问题提供一定的理论参考。     

利用井底压力采集短接准确计算地层压力的方法

介绍了现有技术情况下求取欠平衡地层压力的方法以及存在的缺点，在此基础上研制了井底压力采集短接，通过现场试验，实测出关井求压过程中井下气液两相流时的井底压力，根据常规试井理论和地层渗流理论建立一种利用实测数据计算地层压力的新方法，该方法是在井筒内建立压力平衡，采用实际测量出的平衡点的井底压力，消除了套压、立压不稳定以及钻井液密度不准带来的误差，准确计算出该井段各分层地层压力的大小。该方法非常接近实际地层压力，使关井求压计算值误差降低4％左右。     

柱塞气举排水采气工艺工作制度研究

柱塞气举是解决气井“井底积液”的有效方法之一,但目前仍存在着工艺效果不稳定等问题。柱塞气举排水采气工艺优化是决定气举效果的关键,根据柱塞气举的运动特性,先对柱塞气举工艺原理和周期运行规律进行分析,再结合间歇开采的理论方法和数学模型,把试验后的平均日产气量最大化作为优化的目标,在优化约束条件下,建立柱塞气举优化计算程序。通过实际模拟验证,排水采气效果较好,能够为今后的气井柱塞工艺设计提供技术支持。     

井筒内煤粉对单相流煤层气井井底流压的影响

根据煤层气井井底流压的分段计算方法,考虑井筒内煤粉含量和流体流动对井底流压的影响,建立了上行气固两相压差模型和下行液固两相压差模型,给出了考虑井筒内煤粉和流体流动的井底压力计算方法,并分析了井筒内煤粉对井底压力的影响,结果表明:井筒内煤粉对煤层气井井底压力的影响不可忽略。通过实例分析,当井筒内煤粉含量为3%时,由煤粉和流体流动引起的压差最大为0.147MPa,平均压差为0.13MPa。根据实测的井底流压通过该计算方法可以反求井筒内煤粉的含量,即根据井底压力的变化可以监测井筒内煤粉浓度的变化;依据煤粉排出量,可以得到未排出煤粉的量,进而估算未排出而沉积井底的煤粉量,得到埋泵所需时间,为修井作业提供参考。     

东胜气田大斜度井测试地层压力异常原因分析

东胜气田大斜度井由于测试封隔器最大坐封井斜角限制,压力计未下到储层中部,距离储层上百米,当气水同产时,井筒积液现象严重,导致地层压力出现异常。针对井筒积液给测试地层压力带来的难题,对问题形成的原因和机理进行分析,并结合具体的现场实例,提出后期应对大斜度井气井井筒积液的有效方法,以保证准确获取储层参数。     

考虑气体压缩性的充气钻井井底压力计算

为了降低钻井液静液柱压力,快速有效地进行钻井施工,向钻井液注入气体是常用的方法,介绍了注入气体后井底压力计算的方法,建立了环空多相流计算模型,通过对多相流有关参数的计算,采用分段叠代的方法计算各个参数,充分考虑了气体的压缩性,从而提高了井底压力计算的精度.在此基础上进行计算机编程,计算结果表明该模型有一定的应用价值.     

王禄立交桥基桩工程事故的处理

结合三牙轮钻头有关的理论 ,建立了液动冲击回转钻井钎头的真实的数学模型、井底模型和钎头牙齿与井底岩石的互作用模型 ,用计算机仿真方法预测出了液动冲击回转钻井的机械钻速。使用表明 ,该模型可靠 ,计算结果与实际机械钻速基本一致。     

煤层气井煤粉颗粒表观机械运移规律

煤粉颗粒在煤层气井的排采过程中会随着流体运移至井筒,研究煤粉颗粒在井筒中的运移规律,对于优化排采参数、避免煤粉在井筒内沉积甚至埋泵非常必要。自行设计了煤粉颗粒运移实验装置,开展了煤粉颗粒静态沉降实验和动态运移实验,得到了煤粉颗粒静态沉降末速和最小携带速度。结合球形颗粒自由沉降末速的理论计算公式,建立了煤粉颗粒实际沉降末速的计算模型,并确定了不同目数煤粉颗粒的最小携带速度与实际沉降末速间的关系,最终建立了煤层气井最小日排水量的计算公式。研究表明,对于产水量较小的井,流体携带煤粉颗粒的能力与煤粉颗粒的粒径、井筒内流体流速间的关系敏感,本文提出的最小排水量计算公式对于煤层气井的排采参数设计具有一定的指导作用。     

基于BP神经网络的矿井淋水井筒风温预测

应用BP神经网络方法,建立了一种新的井底风温预测模型。它利用BP神经网络的函数拟合能力,通过拟合井筒风流温度、相对湿度,地面大气压力及井筒深度等参数,来预测淋水井筒井底风温,为矿井的井底风温预测提供了一种新的预测精度较高方法。     

复杂气井井筒完整性量化分级评价方法

基于统计学理论提出了一种复杂气井井筒完整性的量化评价方法,并进行了工程应用。在力学分析和失效评价的基础上,引入了统计学理论和可靠度计算方法对复杂气井井筒完整性进行全面的评价。基于中心点法推导了量化井筒完整性的可靠概率计算公式,并用Monte-Carlo法验证了其精度。通过建立"井筒完整性可靠概率"与"井筒完整性可靠性指标"之间的关系,给出了复杂气井井筒完整性的分级评价标准。研究表明:中心点法和Monte-Carlo法得到的T4井筒完整性可靠概率分别为0.8966和0.9106,井筒完整性的评价结果分别为"较可靠"和"很可靠",证明了中心点方法精度良好。研究成果可为复杂气井井筒的设计、安全风险评价提供理论和方法支持。     

凝析油—气两相拟压力的应用与凝析油含量计算

给出了计算凝析油-气两相拟压力的实用步骤；利用两相拟压力函数建立了计算地层内反凝析油含量分布的模型与实用方法；建立了井筒内存在反凝析现象的凝析现象的凝析所井试井理论模型；根据凝析气的相态资料和气井压力恢复资料，可计算出气井泄流区内反凝析油含量分布和气藏渗透率、地层系数、气井表皮系数等参数。     

承压水上井筒底板隔水层加固厚度的突变分析

在薄隔水层井筒底板突水突变模型的基础上，建立了承压水上井筒底板隔水层加固层度的突变模型。利用该模型可确定井筒底板隔水层的最小加固厚度，该模型在实际工程中的应用表明，其计算结果符合实际工程的要求，可确保安全上可靠，经济上合理，本文的研究思路和结论对类似条件下圆形薄板状工程结构的突变分析具有重要的参考价值。     

流体动力式超声雾化排水采气工艺适应性研究

针对流体动力式超声雾化工艺适应性,从气井基础井况出发,考虑喷嘴尺寸和井筒流态、日产气量等影响,计算不同产量和喷嘴尺寸下的雾化液滴尺寸,从而对该工艺适应性进行了分析。     

空气（雾化）钻井气液固多相流模拟与分析研究

在我局承钻的十口空气（雾化）钻井试验的基础上，依据两相流理论模式开发出空气（雾化）钻井计算机模拟软件，研究分析了空气（雾化）钻井气液固流动规律，得出空气流，雾化液，钻屑在井筒中主要处于环雾流，雾状流。但在一些特殊因素影响下还存在段塞流，过渡流。     

基于湍流涡调控的煤气化渣炭-灰浮选分离过程强化

煤气化渣因炭、灰包裹夹杂严重、嵌布粒度细，导致浮选分离困难，制约了其资源化利用。浮选大多发生在湍流环境中，调控湍流是强化微细颗粒矿物浮选回收的有效途径，湍流小尺度涡直接作用于微细颗粒运动，研究借助涡流发生器实施湍流涡调控以进行煤气化渣中的炭-灰浮选分离过程强化。利用计算流体力学数值模拟对涡流矿化管内部流场进行数值计算，分析涡流发生器结构对湍流特征参量及煤气化渣浮选指标的影响，在此基础上设计了与矿物可浮性相适配的梯级涡流浮选过程。结果表明：管内矩形涡流发生器可诱导出发卡涡、流向涡及旋转方向相反的二次流向涡对，涡-涡、涡-主流之间的交互作用显著提高了湍流动能、降低了涡尺度，有利于微细颗粒与气泡间的碰撞。涡流发生器的倾斜角度从25°增至55°时，湍流动能均值由0.041 m²/s²增到0.142 m²/s²,最小涡尺度均值由16.10μm减至10.34μm。采用内置结构相同涡流发生器的均衡涡流浮选装置对煤气化渣进行炭-灰浮选分离试验，不同粒级浮选回收率表明，粒度越细，需要的湍流动能越大、涡尺度越小，诱发的...