单位压降采气量法及其在气田开发中的应用

为了更好地认识气藏,发现开发过程中的问题,根据气田的开发现状制定合理的生产制度,提出了单位压降采气量法。基于物质平衡原理,建立定容、异常高压凝析气藏的物质平衡方程,进一步推导单位压降采气量的表达式。单位压降采气量随压力的降低表现出先加后降的现象,这主要与压力波的传播以及偏差因子有关;通过实际曲线与理论曲线的对比,可判定气藏是否出现水侵等开发问题。该方法计算简便,具有较强的适用性。

管道内冰浆流动压降特性模拟和实验研究

本文采用以颗粒相动力学为基础的Euler-Euler模型,利用FLUENT研究冰浆在水平直管、90°弯管和T型管中的流动压降特性(计算过程不考虑相变)。模拟结果显示,在管道入口处压降较明显,90°弯管拐弯后内侧压力小于外侧,T型管在分流直角拐角处出现压力最高点和最低点。冰浆流动实验发现,冰浆单位压降随流速和含冰率的增加而增大,且3种管型中直管压降最小,T型管压降最大。对比实验与模拟结果,单位压降随流速的变化趋势一致,且误差在20%以内,但在大流速时,模拟值大于实验值。

裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律及关键参数计算方法

为了实现裂缝—孔隙型有水气藏的高效开发,需要掌握水侵的动态变化规律。为此,基于π定理,引入了反映水侵动态变化特征的无量纲参数进行水侵动态物理模拟实验方案设计;选取四川盆地川中地区某裂缝—孔隙型有水气藏储层全直径岩心开展水侵动态物理模拟实验,然后通过数值反演将实验结果转换为有水气藏水侵动态评价参数,进而研究裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律,并建立水侵动态评价关键参数及水体体积的计算方法;在此基础上,以四川盆地中坝气田上三叠统须家河组二段气藏为例,进行水侵动态分析及水体规模评价。研究结果表明:①裂缝—孔隙型边、底水气藏水侵与产气同步发生,无水采气期井底压力与天然气采出程度呈线性关系,气藏产出地层水后水侵速度加快、水气比快速上升,最后趋于稳定的较高水气比;②无水采气期井底压降速率与稳定水气比主要受水体体积的影响,而单位压降气采出程度和稳定水气比又可用来评价水体体积;③建立了裂缝—孔隙型边、底水气藏无水采气期稳定单位压降气采出程度、稳定水气比与水体规模互相解释评价方法。结论认为:①气藏水侵生产动态曲线与岩心模拟水侵动态实验结果具有很好的一致性,根据已知的水体体积,可以预测无水采气期单位压降气采出程度、稳定水气比;依据稳定水气比,可以预测气藏水体体积,预测结果与生产动态具有很好的一致性;②该研究成果可以为裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态预测和整体治水提供理论支撑。

来流速度分布对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行数值计算,研究烟气入射角和速度均匀度对换热器流场、温度场和单位压降换热系数的影响规律。研究结果表明:当来流速度均匀时,入射角增大使热管背风侧回流区发生偏移,下游管束被上游管束尾迹覆盖,减少烟气与管束的碰撞,降低烟气压力损失,换热效率降低,在同一横截面上烟气温度分布较均匀;当来流速度不均匀时,换热器壳程烟气出现明显的高速区与低速区,使温度场均匀性变差,出现低温区,且不均匀因子τ越大,温度场均匀性越差,低温区范围也越大;单位压降换热系数α/△p随烟气入射角的增大而逐渐增大,在45°时达到最大值,此时换热器整体性能最好;此后,随入射角进一步增大,α/△p急剧减小,换热器性能恶化;当因子τ较小时,多股扰流能提高换热器整体性能,而少股扰流将降低换热器整体性能,且因子τ越大,换热器整体性能越差;壳程温度模拟结果与测试结果相比,相对误差在5%以内。

R134a在微肋管内的冷凝换热特性

本文在35、40和45℃三种冷凝温度下,对R134a在微肋管内的冷凝换热进行了实验研究。选用质量流量、冷凝温度、微肋管结构参数为变量,以总传热系数、水侧传热系数、制冷剂侧表面传热系数及压降为评价指标。结果表明:总传热系数、制冷剂侧表面传热系数、压降均随着质量流量的增加、冷凝温度的降低和管径的减小而增大,而水侧传热系数随质量流量的增加而稍有降低,冷凝温度对其值影响并不大。热阻分析时发现:随着质量流量的增加,水侧热阻占总热阻比值逐渐增加,而制冷剂侧热阻所占比值逐渐减小,但制冷剂侧热阻总小于水侧热阻;对换热器进行综合性能进行评价时,以表面传热系数与压降的比值(单位压降表面传热系数)为指标,发现该比值均随质量流量的增加呈先减小后增大的趋势,并随着冷凝温度的降低、管径的减小而增大。

混合液管道输送的能耗分析

水力管道输送中 ,无论水平管还是垂直管 ,混合液的单位压降均同颗粒的体积浓度有关。本文分别给出了混合液在不同条件 (浓度高低、管道位置 )下的单位压降公式 ,并由此分析了混合液的颗粒流量与单位能耗、管径与单位能耗的关系。

内螺纹管换热器的综合性能分析

对2种相同肋基管径,不同肋片螺旋角的内螺纹管进行流动冷凝换热实验分析,首先使用传热系数和换热温差、压降和摩擦因子对换热器换热性能和工质流动功耗进行单一性能评价,而后使用单位压降传热系数、系统熵增对换热器综合性能及换热过程中能量品质损耗进行研究。实验结果显示:换热温差越小则表示换热器换热性能越好,换热温差随饱和温度的降低、雷诺数的增加,肋片螺旋角的增大而减小;管内工质摩擦因子越大则流体流动压降越大,摩擦因子随着饱和温度的降低、雷诺数的增加,肋片螺旋角的增大而增加,换热量对摩擦因子、压降表现出不同影响效果,主要是由加速压降在总压降中所占比重的变化引起的;单位压降传热系数(HHP)随雷诺数Re的减小、饱和温度的降低、肋片螺旋角的增加而增大,HHP的变化趋势实际表征实验变量对换热系数和压降影响程度的相对大小;熵增主要表征换热过程中的不可逆损失,其与换热温差呈正相关,因此系统内换热熵增同样随饱和温度的降低、雷诺数的增加、肋片螺旋角的增大而减小。

基于动态数据的水平井分类评价方法——以苏14区块为例

为了克服采用静态数据对水平井进行分类评价的局限性,在分析调研国内外水平井分类评价方法的基础上,通过对苏14区块40口水平井生产资料进行深入研究,提出了适用于苏14区块的水平井动态分类评价方法,并运用聚类分析法建立了不同类型水平井分类的新标准。以动态数据为基础,将单位套压降产气量、套压降速率、无阻流量作为评价参数,通过3口典型井实际生产数据的分析计算对比,证明该方法准确、可靠,符合现场实际生产情况。该分类评价方法对同类气藏水平井的高效开发及生产管理具有指导意义。

水平微肋管内R410A的冷凝换热特性

在单管冷凝换热实验台上运行R410A流动冷凝换热实验,首先对实验工况、换热管结构参数对换热系数、压降的影响规律进行了实验分析,而后使用单位压降换热系数hr/△P对换热管综合性能进行评价。实验结果显示:换热系数和压降与质量流量、肋片螺旋角呈正相关,与冷凝温度呈负相关,单位压降换热系数hr/△P随质量流量的增加、冷凝温度的升高而减小。

十一线电位差计实验常见故障及其原因分析

电位差计是采用补偿原理和比较法电源电动势的精确仪器,它准确度高、使用方便,测量结果稳定可靠,在现代工程技术中和大学实验教学被广泛应用。本文重点剖析了11线电位差计实验过程中的注意事项和常见故常及原因。

苏里格气田气井分类方法研究

目前,苏里格气田已经进入了大规模开发、建产阶段,生产井数量多给日常生产动态分析造成一定的难度,有必要对具有相同生产特征的气井进行分类,研究分类井的生产规律以指导同类井的生产。阐述了气井常用的分类方法及其应用于苏里格气田的缺陷,依据对苏5、桃7区块气井长期的跟踪分析,提出了单位套压降采气量分类法,并用此方法对苏5区块目前投产气井进行分类,分类结果合理,适用性强。

水平光管内R410A与R134a流动冷凝换热特性的对比研究

为研究R410A与R134a在水平光管内的冷凝换热特性,在管内冷凝换热试验台上进行冷凝试验,分析质量流量、冷凝温度、测试水雷诺数Re、管径和制冷剂物性对换热系数和压降的影响。研究表明:换热系数、压降均随着质量流量的增加而变大,随冷凝温度的升高而减小,换热系数随测试水雷诺数Re的增加而减小,而测试水雷诺数Re对压降的影响相对较小;尽管R410A的换热系数随管径的减小而增大,而管径对R134a换热系数的影响并不显著,R134a与R410A的压降均随管径的减小而增大;单位压降换热系数随质量流量的增加而减小; Cavallini et al.关联式可较好预测R410A与R134a在光管内换热系数,而Shah关联式只能用于预测R134a的换热系数。

大牛地气田管网系统仿真模拟及优化

随着大牛地气田的开发,气井压力逐渐降低,分析气田管网的运行状况,优化存在问题的管道对保证天然气正常输送具有重要意义。采用TGNET软件建立大牛地气田管网系统仿真模型,以单位长度压降为指标对管网运行现状进行分析,针对单位长度压降较大的管道,采用敷设副管的方法进行优化。基于TGNET软件对优化后管网进行模拟,优化后管道的单位长度压降降幅平均值为79.4%,3-阀室2、5-2、21-阀室B管道集气站最低出站压力分别降低0.09 MPa、0.21 MPa、0.06 MPa。结果表明:敷设副管能够降低管道压力损失和集气站出站压力,起到延缓气田增压时机的作用。

水-油连续螺旋折流板换热器热力性能研究

利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)方法,针对连续螺旋折流板换热器建立物理模型和数学模型,在管侧介质为水和壳侧介质为原油条件下,研究不同原油流量及螺旋角对螺旋折流板换热器内部流场、换热性能及阻力性能的影响,并拟合了水油换热时螺旋折流板换热器的Nu、f与Re的关联式。结果表明:22°螺旋角的螺旋折流板换热器与其它较小螺旋角换热器对比,壳侧压降和换热系数逐渐减小,综合换热性能最佳。通过对壳侧原油为层流状态下的阻力系数和对流换热系数关系式进行拟合,更好地指导水-油连续螺旋折流板换热器的热力设计。

井下节流工艺在涪陵页岩气井中的应用效果研究

目前,涪陵页岩气田焦石坝区块共有6口气井下入井下节流器,井下节流工艺在涪陵页岩气田气井防止水合物形成、提高气井携液能力、减少甲醇注入量、降低地面管线压力、简化地面工艺、提高气井生产时率上效果明显,但是下入固定井下节流油嘴气井无法满足气井频繁调产的需求,而下入智能油嘴气井如焦页BHF井易出现油嘴堵塞,油嘴失效的现象;面对气田日益紧张的产销需求,井下节流气井往往需要通过环空生产来提高气井产量,井下节流工艺在气井提产时适应性需要进一步评价;通过对比节流气井前后生产趋势,节流气井下入井下节流器后单位压降产量增加;对比井下节流气井与未井下节流气井生产效果,井下节流气井连续携液流量更低,相同气量下井下节流气井携液效果更好,相同累产时压力保持水平较高,单位压降产量较高。