酸性天然气与水体系内超临界-气-液-水合物多相平衡模型

针对酸性天然气与水体系内超临界-气-液-水合物多相平衡,构建了基于Gibbs自由能最小化原理的多组分流体多相平衡模型。为了提高其鲁棒性和计算精度,提出了相态稳定性判别的热力学判据和相组成分析的约束优化模型;考虑分子间非对称相互作用,建立了改进的Peng-Robinson状态方程,提出了统一的气体多参数平衡常数关系式,构建了不同相态中的逸度模型;建立了CH₄+CO₂+H₂S+H₂O体系的相平衡实验数据库,提出了对相平衡模型参数进行同步确定的多参数非线性拟合算法。与传统模型对比结果表明,新模型的收敛性更好、计算误差更小。     

超临界CO2钻井井筒水合物形成区域预测

为了保证超临界CO2钻井安全并快速钻进,需要解决井筒内水合物生成的问题。为此,在分析水合物形成机理的基础上,建立了超临界CO2钻井井筒水合物形成区域预测模型,并给出了模型的定解条件和数值求解方法。通过设计算例进行了计算分析,结果表明:环空内水合物形成区域的临界井深,随注入温度或水合物抑制剂加量增大呈二次多项式非线性下降;随井口回压增大先呈对数函数增大、后呈二次多项式关系增大,增大的幅度逐渐变小。分析结果可为超临界CO2钻井防治水合物形成提供理论参考。      

适用于全流型域全倾角范围的井筒漂移流关系

针对定向井、大位移井等复杂结构井溢流过程及压井作业过程中的井筒多相流动模拟问题，建立了包括32个不同数据源共3 561组实验数据的数据库，考虑流体黏度、管道尺寸、界面张力、流体密度、管道倾角等因素对多相流动参数的影响，开发了一种新的适用于全流型域全倾角范围的气液两相漂移流关系。采用理论分析和数据驱动的方式建立了管道倾角为-90°～90°条件下的分布系数和气体漂移速度模型，并与3个现有模型进行对比，发现其预测准确率最高、性能最稳定。选取现场压回法压井案例对漂移流模型在管道倾角为-90°～80°的流动工况下的适用性进行了分析，结果表明关井套压计算误差为2.58%，初始压回套压模拟误差为3.43%，调整排量时的套压误差为5.35%，模型的计算结果与现场压回数据吻合度较高。     

井筒四相流动理论在深水钻完井工程与测试领域的应用与展望

海洋深水油气钻完井过程中,井筒内流体流动是一个多组分、存在相变及流型转化的复杂四相流动过程。为了进一步揭示深水钻完井井筒多相流动规律,基于井筒四相流动理论,阐述了其在深水油气钻完井工程领域的应用进展;然后,针对该理论在深水钻完井某些特殊工况下存在的局限性,展望了井筒多相流动理论未来的发展趋势。研究结果表明：①深水钻完井井筒四相流动理论能够充分考虑深水井筒中的各种物理化学现象,可以实现对井筒瞬态温度、压力的精确刻画,进而为深水钻完井水力参数优化设计提供坚实的理论基础;②深水钻井井涌发生后,在泥线低温高压环境作用下,井筒内气相易生成天然气水合物（以下简称水合物）相变,从而改变井筒气体体积分数的分布特征;③在井底高温高压作用下,井筒酸性气气体存在着超临界相变,导致高含酸性气体的气侵具有“隐蔽性”;④深水气井测试过程中,井筒四相流动理论能够准确刻画井筒内水合物沉积、堵塞全过程,为深水气井测试过程中水合物的防治提供理论依据;⑤深水钻井井筒多相流动理论今后的发展趋势,将涉及井筒与深水特殊地层耦合作用机制、深海水合物钻井井筒多相流动理论及支撑深水钻井新技术的井筒多相流动理论的研究。     

卫星无线发展无限——ICTC第五届卫星与地面无线论坛综述

2014年10月21日下午和22日上午,ICTC卫星与地面无线论坛在杭州之江饭店开幕。ICTC无线论坛历经四届,现已成为ICTC的重要组成部分。     

超临界CO2压裂裂缝温度场模型

超临界CO₂压裂中,裂缝流体物性变化、相态规律以及裂缝的几何尺寸、导流能力等参数均与裂缝温度场密切相关。针对超临界CO₂无造壁性、滤失能力强的特点,考虑滤失过程中的节流效应,推导了滤失过程中的岩石温度场解析模型及裂缝壁面上的热流函数表达式;以此为基础,考虑裂缝内超临界CO₂压裂液的相态、物性变化,以比焓为研究对象,建立了超临界CO₂压裂裂缝温度场模型。通过实例分析,计算结果表明:随着滤失时间的增加,裂缝壁面上的热流速率逐渐减小,对应位置处的裂缝流体温度逐渐降低;滤失系数越大,裂缝壁面上的热流速率越小,裂缝内流体和周围岩石温度变化越慢。高滤失系数条件下,由于节流效应,滤失流体存在明显的"冷却"过程,会对裂缝温度场产生很大的影响。压裂过程中,裂缝内流体会存在相态的转变,由超临界态转化为液态与超临界态并存,同时近井地带存在生成水合物的风险。